(57)【要約】【課題】  記録紙収納部内に補充された記録紙の含水率を考慮し、適正な転写電流値により良好な画像を形成すること。【解決手段】  記録紙Ｐが記録紙収納部２０に補充された時から記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出された時までの経過時間と、画像形成装置外の環境に基づいて、転写電流値を決定する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上のトナー像を記録紙へ転写する転写部と、記録紙を収納する記録紙収納部と、画像形成装置外の環境状態を検知する装置外環境検知部と、記録紙が前記記録紙収納部に補充された時から、記録紙が前記記録紙収納部から排出された時までの経過時間を計測する経過時間計測部と、前記経過時間計測部により計測した経過時間が所定時間内である場合、前記装置外環境検知部により検知した環境状態に基づいて前記転写部における転写電流値を決定する転写電流制御部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録紙収納部の環境状態を検知する収納部環境検知部を有し、前記経過時間計測部により計測した経過時間が所定時間外である場合、前記転写電流制御部は前記収納部環境検知部により検知した環境状態に基づいて前記転写部における転写電流値を決定することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
記録紙収納部における記録紙の残量を検知する残量検知部を有し、記録紙の残量が増えたことを前記残量検知部が検知した場合、その検知した時を記録紙が前記記録紙収納部に補充された時と判断することを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録紙の補充が入力可能な操作部を有し、記録紙の補充が前記操作部を通じて入力された場合、その入力された時を記録紙が前記記録紙収納部に補充された時と判断することを特徴とする請求項１乃至３記載の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録紙収納部から記録紙が排出される経路に設置され、記録紙が排出されたことを検知する排出検知部を有し、記録紙が排出されたことを前記排出検知部が検知した場合、その検知した時を記録紙が前記記録紙収納部から排出された時と判断することを特徴とする請求項１乃至４記載の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成を開始する信号を検知する信号検知部を有し、画像形成を開始する信号を前記信号検知部が検知した場合、その検知した時を記録紙が前記記録紙収納部から排出された時と判断することを特徴とする請求項１乃至５記載の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録紙収納部の環境を調整する環境調整部を有することを特徴とする請求項１乃至６記載の何れか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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式による画像形成装置は、感光体や中間転写体等の像担持体表面からトナー像を記録紙上に転写し画像を形成している。
【０００３】
ところで記録紙は吸湿性を有するため、記録紙上にトナー像を転写し画像を形成する場合において多様な問題が発生してしまう。記録紙に含まれる水分量が多く、且つ転写電流値が低い状態でトナー像を記録紙に転写しようとすると、電荷が記録紙を伝わってアースに落ちてしまい、充分な転写が行えない。一方、記録紙に含まれる水分量が少なく、且つ転写電流値が高い状態でトナー像を記録紙に転写しようとすると、電荷が記録紙上でふらつく事によりトナー像がぼける「転写はじき」という問題が発生してしまう。
【０００４】
このような問題を考慮して画像形成を行う従来技術としては以下のものがある。給紙カセット近傍に温湿度センサを設け、そのセンサで検知した温湿度に応じて転写電流を制御するという技術である（特許文献１参照）。また、給紙部にセットする前の用紙の保管状態（未開封／開封済み）を入力して転写電流値を制御するという技術もある（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１９５８０号公報
【特許文献２】特開平１０−６９１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
給紙カセット近傍の温湿度センサで検知した温湿度に応じて転写電流を制御するという技術は、給紙カセット近傍の環境を考慮しているため、記録紙に画像を形成する上では好ましい技術といえるかもしれない。しかし、給紙カセット外で保管されていた記録紙が、給紙カセット内に補充されて給紙カセット内の環境に馴染むまでには多少の時間がかかる。従って、この馴染むまでの間は、給紙カセット近傍の環境を考慮しても、記録紙の状態（含水率等）を正確に考慮しているとはいえず、良好な画像を形成出来ない可能性があった。
【０００６】
また、給紙部にセットする前の用紙の保管状態（未開封／開封済み）を入力して転写電流値を制御するという技術は、用紙の保管状態を考慮している点で画像形成上好ましいといえるが、給紙部に用紙をセットする度に入力作業が必要であるため、ユーザーにとって手間がかかってしまう。
【０００７】
従って、本発明の目的は、記録紙収納部内に補充された記録紙の含水率を考慮し、適正な転写電流値により安定した画像形成を行う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】
【０００８】
上記目的達成のため、本発明では、記録紙収納部において記録紙が補充された時から記録紙が排出された時までの経過時間と、画像形成装置外の環境に基づいて、転写電流値を決定する。
【０００９】
即ち、本発明では、像担持体上のトナー像を記録紙へ転写する転写部と、記録紙を収納する記録紙収納部と、画像形成装置外の環境状態を検知する装置外環境検知部と、記録紙が前記記録紙収納部に補充された時から、記録紙が前記記録紙収納部から排出された時までの経過時間を計測する経過時間計測部と、前記経過時間計測部により計測した経過時間が所定時間内である場合、前記装置外環境検知部により検知した環境状態に基づいて前記転写部における転写電流値を決定する転写電流制御部とを有することを特徴とする。
【００１０】
転写部は、電荷を印可してトナー像を記録紙へ転写するものであり、例えばワイヤー電極やローラにより構成される。
【００１１】
記録紙収納部は記録紙を収納するもので、例えばカセット形状で画像形成装置本体の前面側に出して記録紙を補充するものである。
【００１２】
装置外環境検知部は装置外の環境を検知するもので、例えば画像形成装置の側面部に湿度センサを設置して検知するものである。
【００１３】
経過時間計測部は、記録紙が補充された時から記録紙が記録紙収納部から排出された時までの経過時間を計測するものであり、例えばタイマー等の計測器が該当する。
【００１４】
記録紙が補充された時の判断方法は色々考えられるが、例えば、以下の方法により行うことが出来る。記録紙収納部に記録紙の残量を検知する残量検知部を設け、記録紙の残量が増えたことを残量検知部が検知した場合、その検知した時を記録紙が補充された時と判断する方法である。また、記録紙の補充が入力可能な操作部を設け、記録紙の補充が操作部を通じて入力された場合、その入力された時を記録紙が補充された時と判断する方法も考えられる。
【００１５】
一方、記録紙収納部から排出された時の判断方法も色々な手法が考えられるが、例えば、以下の方法により行うことが出来る。記録紙収納部から記録紙が排出される経路に記録紙が排出されたことを検知する排出検知部を設け、記録紙が排出されたことを排出検知部が検知した場合、その検知した時を記録紙が排出された時と判断する方法である。排出検知部は、例えば光センサにより構成される。また、画像形成を開始する信号を検知する信号検知部を設け、画像形成を開始する信号を信号検知部が検知した場合、その検知した時を記録紙が排出された時と判断する方法も考えられる。画像形成を介しする信号としては、例えばコピーボタンが押された信号や受信したプリント指令信号などが考えられる。
【００１６】
転写電流制御部は、経過時間計測部により計測した経過時間と所定時間を比較する。経過時間が所定時間内あれば、補充された記録紙は記録紙収納部の環境に馴染んでおらず、記録紙の含水率は装置外の環境下におかれた状態と同じ含水率であると判断できる。従って、装置外環境検知部により装置外の環境状態を検知し、その環境状態に基づいて転写電流値を決定する。
【００１７】
転写電流値の決定は、例えば湿度と転写電流値との相関テーブルを用いて湿度から転写電流値を決定する方法が考えられる。
【００１８】
一方で、経過時間が所定時間外であれば、補充された記録紙は記録紙収納部内の環境に馴染んでおり、記録紙の含水率は、記録紙収納部内に十分おかれた記録紙の含水率と同じであると判断できる。従って、収納部環境検知部により記録紙収納部の環境状態を検知し、その環境状態に基づいて転写電流値を決定する。
【００１９】
さらに早く記録紙収納部に馴染むようヒータや除湿器等の環境調整部を設けて記録紙収納部内の環境を整えることも考えられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る画像形成装置によれば、記録紙収納部内に補充された記録紙の含水率を考慮し、良好な画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図１〜図５及び表１を用いて、本発明の実施形態を説明する。
【００２２】
図１はデジタルカラー画像形成装置の内部構成を示す図である。
【００２３】
デジタルカラー画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という。）１は、下部に複数の記録紙収納部２０を有する。記録紙収納部２０の上方には画像形成部４０と中間転写ベルト５０が設置されており、装置本体の上部には原稿読取部３０が設置されている。
【００２４】
記録紙収納部２０は、装置前面側（図１における紙面手前側）に引き出し可能となっている。
【００２５】
画像形成部４０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎のトナー像を形成するための４組の画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋを有している。画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋは、この順で上から下方向に直線状に配列されており、各々同じ構成となっている。画像形成手段４００Ｙを例にとって構成を説明すると、画像形成手段４００Ｙは反時計方向に回転する感光体４１０、スコロトロン帯電手段４２０、露光手段４３０および現像手段４４０を有する。
【００２６】
クリーニング手段４５０は、感光体４１０の最下部に対向した領域を含んで配置されている。
【００２７】
装置本体の中央部に位置する中間転写ベルト５０は、無端状であり、適宜の体積抵抗率を有する。また、中間転写ベルト５０は、例えば、編成ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した半導電性フィルム基体の外側に、フッ素コーティングを行った２層から構成されている。また、シリコンゴムあるいはウレタンゴム等に導電材料を分散したものもあり得る。
【００２８】
一次転写電極５１０は、中間転写ベルト５０を挟んで感光体４１０と対向する位置に設置されている。
【００２９】
次にカラー画像を形成するプロセスを説明する。
【００３０】
感光体４１０がメインモータ（図示せず）により駆動され、感光体４１０の表面が電源（図示せず）により電圧供給され、スコロトロン帯電手段４２０の放電により正極性に帯電される（本実施例では＋８００Ｖ）。次に、露光手段４３０により画像情報に応じた光書込がなされ、感光体４１０上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像手段４４０を通過すると、現像手段内で正極性に帯電されたトナーが正極性現像バイアスの印加により潜像画像の部分に付着し、感光体４１０上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は感光体４１０と圧着する中間転写ベルト５０に転写される。転写後に残留した感光体４１０上のトナーはクリーニング手段４５０により清掃される。画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋ各々で形成されたトナー像が中間転写ベルト５０に重複して転写されることにより、中間転写ベルト５０上にカラー画像が形成される。記録紙Ｐは記録紙収納部２０により１枚ずつ排出され、レジストローラ６０の位置まで搬送される。レジストローラ６０により記録紙Ｐの先端が整列された後、中間転写ベルト５０上のトナー像と画像位置が一致するタイミングで記録紙Ｐがレジストローラ６０より給送される。レジストローラ６０により給送された記録紙Ｐは、ガイド板より案内され、中間転写ベルト５０と転写部７０により形成された転写ニップ部へ送り込まれる。ローラにより構成される転写部７０は記録紙Ｐを中間転写ベルト５０側へ押圧している。トナーと逆極性のバイアス（−５００Ｖ）が転写部７０に印可されることにより、静電気力の作用で、中間転写ベルト５０上のトナー像が記録紙Ｐへ転写させる。記録紙Ｐは、除電針からなる分離手段（図示せず）により除電されて中間転写ベルト５０から分離され、加熱ローラ、加圧ローラのローラ対からなる定着手段８０へ送られる。その結果、トナー像が記録紙Ｐへ定着され、画像形成された記録紙Ｐが装置外へ排出される。
【００３１】
図１及び図２を用いて記録紙収納部２０周辺の構成を説明する。図２は画像形成装置１の下部における記録紙収納部２０周辺を拡大した図である。
【００３２】
記録紙収納部２０の上方には収納部環境検知部２０１が設置されており、記録紙収納部の湿度を検知している。収納部環境検知部２０１は各々の記録紙収納部２０に対して設けられている。
【００３３】
記録紙収納部２０の下方にはヒータ（環境調整部）２０４が設置されており、記録紙収納部における湿度の調整に寄与している。このヒータ（環境調整部）２０４も各々の記録紙収納部２０に対して設けられている。
【００３４】
画像形成装置１の右側面には、装置外環境検知部２０３（図１参照）が設置されており、装置外の湿度を検知している。本形態において、装置外環境検知部２０３は画像形成装置１の右側面に設置されているが、装置外の湿度を検知する場所であればどこに設置しても良い。
【００３５】
記録紙収納部２０から排出された記録紙Ｐの搬送経路には排出検知部２０２が設置されており、記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出されたことを検知している。具体的には、記録紙Ｐが排出検知部２０２を通過した場合、記録紙収納部２０から記録紙Ｐが排出されたことを検知するものであり、例えば発光素子と受光素子から構成され、発光素子から発せられた光が記録紙Ｐにより遮られた場合に、記録紙Ｐが通過したものと検知する。排出検知部２０２は、このような構成に限らず記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出されることを検知できるものであればどのような方法でも良い。
【００３６】
記録紙収納部２０の内部には、残量検知部２０５が設置されており、記録紙収納部内の記録紙Ｐの残量を検知する。残量検知部２０５は、例えば、記録紙Ｐを上方に押し上げる底板２１と、記録紙収納部２０の底部２２に各々素子を設け、底板２１と底部２２との距離を測定することにより残量を検知する。残量検知部２０５は、このような構成に限らず、例えば底板２１の角度をフォトセンサで検知するような検知方法も考えられる。記録紙Ｐの残量が増えたことを残量検知部２０５が検知した場合、その検知した時を記録紙Ｐが記録紙収納部２０に補充された時と判断する。
【００３７】
記録紙Ｐが補充された時の判断は、残量検知部２０５を用いて判断するものであっても良いが、図３に記載した操作部２０６を用いて判断するものでも良い。
【００３８】
図３は画像形成装置１の操作部２０６を拡大した図である。
【００３９】
操作部２０６には記録紙補充ボタン２０７〜２０９が設けられている。複数の記録紙収納部がある場合、図３のように複数の記録紙収納部２０に対応して記録紙補充ボタン２０７〜２０９を設けることが好ましい。例えば、図１における最上段の記録紙収納部２０に記録紙Ｐを補充すると、どの記録紙収納部に記録紙Ｐを補充したのかユーザーに入力するよう操作画面上に表示する。この表示を見て、ユーザーが最上段の記録紙収納部２０に対応した記録紙補充ボタン２０７を押して、記録紙Ｐを補充したと入力する。すると装置本体はその入力された時を最上段の記録紙収納部２０に記録紙Ｐが補充された時を判断するこができる。
【００４０】
次に図４を用いて画像形成装置の構成を説明する。
【００４１】
ＣＰＵ１０１は画像形成装置１の動作を制御し、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムにより動作する。ＲＯＭ１０２は記憶手段としても機能するもので、プログラムのほかに操作部２０６の表示用言語データ（文字フォント、テキスト、アイコン用ビットマップデータ）等が格納されている。ＲＡＭ１０３はプログラム実行用のワークメモリとなる。不揮発ＲＡＭ１２は画像形成装置１の電源が遮断されても保持する必要のある設定内容や機械状態を記憶している。
【００４２】
画像形成装置１にはホストコンピュータ２が接続されており、画像情報等の信号がホストコンピュータ２から送信される。画像形成装置１は送信されてきたプリンタコードを二値コードに変換し、変換後の画像データを蓄積する機能を有する。
【００４３】
ＣＰＵ１０１には様々な検知部、制御部が接続されて一連の画像形成動作を制御する。
【００４４】
信号検知部１０５は画像形成を開始する信号を検知する。画像形成を開始する信号としては、例えばホストコンピュータ２から送られてくる画像情報の信号や、コピーボタン（図示せず）が押された信号などが該当する。信号検知部１０５により画像形成を開始する信号を検知すると、記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出されることとなるため、画像形成を開始する信号を検知した場合、その検知した時を記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出された時と判断しても良い。
【００４５】
転写電流制御部１０８は、収納部環境検知部１０９、装置外環境検知部１１０、経過時間計測部１１１等から得た情報をもとに適切な転写電流値を決定し、転写電源部１０７をコントロールしている。
【００４６】
経過時間計測部１１１は残量検知部１１２や排出検知部１１３等を利用して、記録紙Ｐが記録紙収納部２０に補充された時から記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出された時までの経過時間を計測している。
【００４７】
本発明にかかる一連の動作を図５を用いて説明する。
【００４８】
図５は転写電流値を決定するためのフローチャートを示す。
【００４９】
まず記録紙Ｐが記録紙収納部２０に補充されたかどうかを判断する（Ｓ１）。この判断は、前述した通り、残量検知部２０５で残量が増えたことを検知したり、操作部２０６の記録紙補充ボタン２０７〜２０９が押されたことを検知すること等により行われる。
【００５０】
記録紙Ｐが補充されたことを検知するとタイマーをスタートさせる（Ｓ２）。
【００５１】
次に、記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出されたかどうか判断する（Ｓ３）。この判断は、前述した通り、排出検知部２０２で記録紙Ｐの通過を検知したり、信号検知部１０５が画像形成を開始する信号を検知したりすること等により行われる。
【００５２】
そして、記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出されたことを検知すると、タイマーをストップさせる（Ｓ４）。
【００５３】
次に補充された時から排出された時までの経過時間を計測する（Ｓ５）。ここで計測する経過時間が転写電流値の決定に関わってくる。
【００５４】
例えば、３０分という所定時間を基準の時間とし、計測した経過時間と比較する（Ｓ６）。計測した経過時間が３０分未満である場合、補充された記録紙Ｐは記録紙収納部２０内の環境に馴染んでおらず、記録紙Ｐの含水率は装置外の環境下におかれた状態と同じ含水率であると判断できる。よって、装置外の湿度に基づいて転写電流値を決定できるよう装置外環境検知部２０３により装置外の湿度を検知する（Ｓ７）。
【００５５】
一方、計測した経過時間が３０分以上である場合、補充された記録紙Ｐは記録紙収納部２０内の環境に馴染んでおり、記録紙Ｐの含水率は、記録紙収納部２０内に十分おかれた記録紙Ｐの含水率と同じであると判断できる。よって、記録紙収納部２０の湿度に基づいて転写電流値を決定できるよう収納部環境検知部２０１により記録紙収納部２０の湿度を検知する（Ｓ８）。
【００５６】
このように、補充されてから記録紙が排出されるまので経過時間をもとに、記録紙収納部２０内の記録紙Ｐの含水率がどれぐらいかを判断し、補充された記録紙Ｐの状態により近い環境の湿度をみて転写電流値を決定するため、記録紙Ｐの含水率を考慮した良好な画像形成を行うことができる。
【００５７】
ここでは所定時間を３０分としているが、画像形成装置１の構成により３０分という所定時間を変更させても良い。
【００５８】
装置外環境検知部２０３や収納部環境検知部２０１により湿度が検知されると、参照テーブルを参照し転写電流値を決定する（Ｓ９）。
【００５９】
表１はその参照テーブルを表したもので、湿度と転写電流値の相関関係を示すものである。
【００６０】
【表１】
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【００６１】
前述した装置外環境検知部２０３や収納部環境検知部２０１で検知した湿度によって転写電流値を決定するわけであるが、検知した湿度が０〜４０％であれば４０μＡ、４１〜７０％であれば５０μＡ、７１％以上であれば６０μＡという値の転写電流値を用いて転写することが好ましい。
【００６２】
この参照テーブルは実験を通じて得たものであり、別の数値を用いた参照テーブルを用いても良い。
【００６３】
図５のフローチャートでは、記録紙Ｐが記録紙収納部２０から排出されたことを検知するとタイマーをストップさせているが、連続して記録紙Ｐが排出される場合はタイマーをストップさせず継続して動かし、記録紙Ｐが排出される毎に経過時間を計測し、計測した経過時間によって転写電流値を決定する態様も考えられる。
【００６４】
また、３０分経過したところでタイマーをストップさせ、その時点で記録紙収納部２０の湿度を収納部環境検知部２０１により検知し、その湿度に基づいて転写電流値を決定する態様も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す画像形成装置の断面構成図である。
【図２】画像形成装置の下部における記録紙収納部を拡大した説明図である。
【図３】画像形成装置における操作部の説明図である。
【図４】画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】画像形成装置における転写電流値を決定する方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１  画像形成装置
２  ホストコンピュータ
２０  記録紙収納部
３０  原稿読取部
４０  画像形成部
４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋ  画像形成手段
４１０  感光体
４２０  スコロトロン帯電手段
４３０  露光手段
４４０  現像手段
４５０  クリーニング手段
５１０  一次転写電極
５０  中間転写ベルト
７０  転写部
１０８  転写電流制御部
１１１  経過時間計測部
２０１  収納部環境検知部
２０２  排出検知部
２０３  装置外環境検知部
２０４  ヒータ（環境調整部）
２０５  残量検知部
２０６  操作部
２０７、２０８、２０９  記録紙補充ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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