(57)【要約】【課題】  画像形成装置の環境が急激に変化した場合に、画像形成装置内のシートの環境変化を考慮して適切な画像形成条件を設定した上で画像形成を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置は、画像形成するときに動作する画像形成部材と、温度又は湿度を検知する温湿度センサ３１と、前記画像形成部材に印加するバイアス値を温湿度センサ３１が検知した温度又は湿度に応じて設定するＣＰＵ２０と、を有し、このＣＰＵ２０は、画像形成を開始するときの検知した環境を第１の値とし、画像形成の開始前であって温度又は湿度が所定以上変化したときに前記変化を始めたときの環境を第２の値とし、前記第２の値と前記第１の値から求められる単位時間あたりの変化量に応じて前記バイアス値を設定する。【選択図】  図３
2016095447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成したトナー像をシートに転写して画像を形成する画像形成装置において、
画像形成するときに動作する画像形成部材と、
温度又は湿度を検知する環境検知手段と、
前記画像形成部材に設定する画像形成条件を前記環境検知手段が検知した温度又は湿度に応じて設定する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、
画像形成を実施するときの前記環境検知手段が検知した第１の値と、画像形成前に前記環境検知手段の検知した値が単位時間当たり所定量以上変化したときの変化前の第２の値とから求められる単位時間あたりの変化量に応じて前記画像形成条件を変更すること、を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記単位時間あたりの変化量が大きいほど前記第２の値に対応する画像形成条件を設定すること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の値と、前記第２の値を検知した時刻または検知してからの経過時間を記憶する記憶手段を備え、
前記環境検知手段が新たに異なる前記第２の値を検知したときは先に記憶した前記第２の値に関する記憶をクリアすること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記単位時間あたりの変化量に応じて段階的に前記画像形成条件を設定したテーブルを有し、前記テーブルにしたがって画像形成条件を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記テーブルは、前記単位時間あたりの変化量と、前記第１の値に応じて設定されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記テーブルは、前記単位時間あたりの変化量と、前記第２の値を検知したときより所定時間前から前記第２の値を検知したときまでの前記環境検知手段が検知した値に応じて設定されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像形成数をカウントするカウント手段を備え、
前記制御手段は、前記第２の値を検知してから画像形成を実施するまでに前記カウント手段によりカウントされた画像形成数が所定数より多いときは、前記第１の値に応じた前記画像形成条件を設定すること、を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
シートが補充されたことを検知するシート補充検知手段を備え、
前記第２の値を検知してから画像形成を実施するまでにシートが補充されたときは、前記第１の値に応じた前記画像形成条件を設定すること、を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成部材は、前記像担持体を帯電させる帯電部材、前記像担持体にトナー像を現像する現像部材、前記像担持体に形成したトナー像をシートに転写する転写部材、前記像担持体からシートを分離させる分離部材、又は転写されたトナー像をシートに定着する定着部材のうちのいずれかであること、を特徴とする請求項１乃至請求項８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、例えば電子写真画像形成方式を用いてシート等の記録媒体に画像を形成する電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置が使用される環境の温度や湿度は、エアコン等の使用による室内環境の変化や画像形成装置の内部に配置される加熱源の発熱等によって変化する。そして、この画像形成装置の環境変化が画像形成に与える影響として、例えばトナー像をシートに転写する際の転写の良否が画像形成装置の湿度により左右されること等が挙げられる。例えば、同じ転写バイアスを転写装置に印加してもシートの含有水分量が異なるとシートに流れる転写電流が異なるために転写されるトナー像の画質が異なってくる。そこで、従来から画像形成装置の温度又は湿度を検知する環境センサを備え、このセンサの出力に応じて印加バイアス等の画像形成部材を制御することにより、環境変化に対応して所望の画像を得られる画像形成装置がある。
【０００３】
例えば特許文献１に係る画像形成装置は、電源がＯＦＦに切り替えられてから再度ＯＮに切り替えられるまでの経過時間に基づいて、この経過時間に生じる画像形成装置の湿度変化の変化後の湿度を予測する。そして、変化後の湿度に応じた転写バイアスや分離バイアスを設定することにより、適切な画像形成条件の下で画像形成を行う画像形成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−３３３６５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような構成にあっては、画像形成装置内の湿度には対応していても、そこにセットされたシートの状態（湿度）に対応しているとは限らない。すなわち、装置内の画像形成部材の状態と同様に装置内に収容されているシートの状態も環境に応じて変化している。そして、シートの状態変化は画像形成部材の状態変化に比べて緩やかである。例えば、高温多湿の状況下に長らく画像形成装置が置かれていた場合、画像形成装置の絶対湿度が高いので装置内のカセット等に積載されているシートである紙は吸湿してシートに含まれる水分量（以下、シート水分量という）の割合は高くなる。その後、冷房が入って急激に画像形成装置の絶対湿度が低下すると、紙の性質上シート水分量は周りの環境にすぐに対応できず、徐々にしかシート水分量の割合は低下しない。従って、画像形成装置の絶対湿度が急激に変化した場合には、画像形成装置の絶対湿度とシートの水分量の割合が必ずしも対応しない。このため、画像形成装置の絶対湿度が急激に変化した場合、温湿度センサが画像形成装置の温湿度のみを考慮して画像形成条件を選択すると、カセット内のシートがこの急激な絶対湿度の変化に対応しておらず、画像形成部材の状態に応じて画像形成に関する制御を実施すると高湿状態にあるシートの搬送不良や画像形成不良を引き起こすおそれがあった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、画像形成装置の環境が急激に変化した場合に、画像形成装置内のシートの環境変化を考慮して適切な画像形成条件を設定した上で画像形成を行うことができる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】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体に形成したトナー像をシートに転写して画像を形成する画像形成装置において、画像形成するときに動作する画像形成部材と、温度又は湿度を検知する環境検知手段と、前記画像形成部材に設定する画像形成条件を前記環境検知手段が検知した温度又は湿度に応じて設定する制御手段と、を有し、前記制御手段は、画像形成を実施するときの前記環境検知手段が検知した第１の値と、画像形成前に前記環境検知手段の検知した値が単位時間当たり所定量以上変化したときの変化前の第２の値とから求められる単位時間あたりの変化量に応じて前記画像形成条件を変更すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成装置の温度や湿度の変化を検知し、この検知結果に基づいてシートに含まれるシート水分量の割合を予測し、その上でシートの状態を考慮して適切な画像形成条件を設定することができる。このため、画像形成装置の急激な環境変化に起因したシートの搬送不良や画像形成不良などを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の断面概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の環境変化を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成部材に印加するバイアスの制御についてのフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る画像形成部材に印加するバイアスのテーブルを示す表である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の環境変化を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る画像形成部材に印加するバイアスの制御についてのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔第１実施形態〕
＜画像形成装置＞
以下、まずは本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成動作とともに図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１に示す様に、画像形成装置Ａは画像被形成媒体であるシートＳにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートＳにトナー像を定着させる定着部と、を備えている。
【００１２】
画像形成部は、画像形成装置Ａ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ９、転写ローラ５（転写部材）、レーザスキャナユニット３（光照射手段）を備えている。プロセスカートリッジ９は、感光体ドラム１（像担持体）、帯電ローラ２（帯電部材）、現像装置４（現像部材）、クリーニングブレード７などを備えている。
【００１３】
画像形成に際しては、ＣＰＵ２０（制御手段）がプリント信号を発すると、給送ローラ１５及び搬送ローラ８によってシート積載部１６に積載収納されたシートが画像形成部に送り出される。
【００１４】
一方、感光体ドラム１は帯電ローラ２によって表面を帯電させられる。そして、レーザスキャナユニット３が、内部に備える不図示の光源からレーザ光Ｌを出射し、レーザ光Ｌを感光体ドラム１上に照射する。これにより感光体ドラム１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置４によって現像することにより、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、レジストローラ１０によって感光体ドラム１と転写ローラ５との間に形成された転写ニップ部に送り込まれたシートＳに転写される。
【００１５】
トナー像が転写されたシートＳは、感光体ドラム１の曲率の作用や分離装置６（分離部材）によって感光体ドラム１から分離される。その後、シートＳは定着装置１４（定着部材）に送られ、定着加圧ローラ１１と定着フィルム１２により加熱、加圧されてトナー像が定着される。その後、シートＳは排出ローラ１３によって搬送されて排出部に排出される。
【００１６】
なお、本実施形態においては感光体ドラム１とシートＳとが接触する接触転写ローラ方式を用いているものの、転写ベルトにトナー像を転写させた後にシートＳへ転写させる中間転写ベルト方式を用いても構わない。
【００１７】
＜制御部＞
次に、制御部の構成について図面を参照しながら以下に説明をする。
【００１８】
図１に示す様に、転写ローラ５には転写高圧回路２１、分離装置６には分離高圧回路２２、定着装置１４に対しては定着高圧回路２３がそれぞれ接続されている。また、これらの高圧回路は高圧制御コントローラ２４と接続されており、高圧回路はこの高圧制御コントローラ２４を介してＣＰＵ２０、演算部３３、メモリ３２から制御指示を受ける。
【００１９】
ＣＰＵ２０には温湿度センサ３１、メモリ３２、演算部３３、タイマー３４などが接続されており、これらの間で情報のやり取りが可能となっている。また、これらはバッテリー３５に接続されており、画像形成装置Ａが待機状態にある場合であっても常に通電されている。
【００２０】
ここで温湿度センサ３１は画像形成装置Ａの温度や湿度を検知する環境検知手段であって、湿度としては相対湿度を検知する。温湿度センサ３１は画像形成装置Ａのいずれの場所に設けられてもよく、いずれの方法で温度や湿度を計測してもよい。また、温湿度センサ３１はバッテリー３５と接続されており、画像形成装置Ａが待機状態であっても起動されているため、待機状態中の温度や湿度の検知も可能となっている。そして温湿度センサ３１は所定の時間毎に温湿度を検知する。
【００２１】
またメモリ３２は、例えば半導体や磁気ディスクなどで構成されており、温湿度記憶手段として温湿度センサ３１で検知された画像形成装置周囲の温度や湿度を記憶する。また、演算部３３がこのメモリ３２に記憶された温度、相対湿度を用いて絶対湿度を算出し、算出された絶対湿度も後述する第１の値や第２の値などとしてメモリ３２に記憶される。さらに、この第２の値を検知した時刻や検知してからの経過時間もメモリ３２に記憶される。また、タイマー３４は温湿度センサ３１が温度や湿度を検知した時間を計測し、この時間もメモリ３２に記憶される。ここで、演算部３３は温湿度検知センサにより検知された温度や湿度に基づいて絶対湿度を算出するため、算出された絶対湿度を時間の流れに沿って時系列にメモリに記憶することが可能である。その他メモリには、ＣＰＵ２０で実行される駆動プログラムやデータなどを記憶してもよい。
【００２２】
また、メモリ３２にはカセット開閉センサ３６（シート補充検知手段）、シート残量センサ３７、通紙枚数カウンタ３８（カウント手段）が接続されている。このため、画像形成数やシート積載部１６にシートＳが補充されたか否かが検知されてメモリ３２に記憶される。
【００２３】
また、メモリ３２には絶対湿度に応じて画像形成部材に印加するバイアスを決定するバイアステーブル（テーブル）が記憶されている。ここで画像形成部材とは、画像形成するときに動作する部材であって例えば帯電ローラ２、現像装置４、転写ローラ５、分離装置６、定着装置１４などをいう。後述の通り、画像形成の際には装置内の温湿度や絶対湿度などに応じて画像形成条件を決定する。具体的には、ＣＰＵ２０がバイアステーブルを参照して画像形成部材に印加するバイアス値を決定する。
【００２４】
なお、本実施形態においてメモリ３２、演算部３３、タイマー３４はＣＰＵ２０と別の構成要素として設けているものの、これらをＣＰＵ２０の中に含めて全体としてＣＰＵ２０として構成してもよい。
【００２５】
＜画像形成部材へのバイアス制御方法＞
次に、本実施形態にかかる画像形成装置Ａの画像形成時における画像形成部材へのバイアス制御の方法について図を用いて詳しく説明する。なお、本実施形態において画像形成部材は転写ローラ５及び分離装置６として説明する。
【００２６】
本実施形態においては、画像形成装置Ａは外部環境が大きく変化する状態に置かれていることを前提とする。例えば、夏の日中のような高温高湿の状態では、室内は冷房などで低温低湿状態に調整されている。冷房がＯＮの場合、画像形成装置Ａも室内環境に影響されて低温低湿環境にある。一方夜間冷房がＯＦＦにされると、室内は屋外の環境に影響されて次第に高温高湿環境へと変化し、これに伴って画像形成装置Ａも高温高湿環境へと変化する。さらに、夜が明けて再び日中には冷房がＯＮとされ、室内や画像形成装置Ａは低温低湿環境へと変化していく。このような温度や湿度の変化は画像形成装置Ａ内のシートＳにも影響を与える。
【００２７】
例えば、図２に示す様に、夏期の室内において午前１時に冷房がＯＦＦとされた時点では、絶対湿度は５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．でシート水分量は約５．２％とする。なお、図２においてはシート水分量の状態変化を明確にするため便宜上シート水分量の計測値や変位を明示するものの、本実施形態にかかる画像形成装置Ａは後述の通りシート水分量の実測は行わず、絶対湿度などに基づいて予測されるのみである。
【００２８】
その後、冷房がＯＦＦになると屋外環境に影響されて次第に室内の温度及び湿度が上昇し、これに伴って画像形成装置Ａの絶対湿度も上昇する。そして、午前４時の時点において画像形成装置Ａの絶対湿度は室内環境と同様の２０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．に到達し、その後は再び冷房がＯＮになるまでこの状態が継続する。一方、シート水分量の値も絶対湿度に追随するように上昇する。
【００２９】
但し、紙の性質上シートＳはすぐに環境の変化に対応できないため、絶対湿度の上昇よりも緩やかに上昇する。これは、冷房がＯＮにされることにより比較的簡単に値が低下する温度、湿度及び絶対湿度とは異なり、シート水分量が低下するにはシートＳに含まれる水分の蒸発までの時間がそれなりにかかるためである。
【００３０】
午前８時に冷房が再びＯＮになると室内の温度、湿度が低下するため、その低下分に応じて画像形成装置Ａの絶対湿度やシート水分量の値も低下する。但し、上記通り紙の性質上シートＳはすぐに環境の変化に対応できない。従って、絶対湿度の低下よりも緩やかに低下する。このため、画像形成装置Ａの絶対湿度が低下して一定時間は、絶対湿度の変化にシート水分量が追随できない状態が生じ得る。例えば、絶対湿度の低下が比較的緩やかな図２の線Ａの様な場合には、絶対湿度とシートＳとの湿度環境の差は少ない。一方、絶対湿度が急激に降下する線Ｄの様な場合には絶対湿度とシートＳとの湿度環境の差が大きくなる。
【００３１】
このように画像形成装置Ａの湿度環境とシートＳの湿度環境との差が大きな状態で画像形成装置Ａの湿度環境のみを考慮して画像形成が行われた場合、シートＳが高湿環境にあるにも関わらず低温低湿環境を前提として画像形成が行われる事態が生じ得る。従って、シートＳが感光体ドラム１に巻き付いて発生するジャムなどに起因するシートの搬送不良や、転写バイアスの過多によりできる局所放電跡などに起因する画像不良などを招くおそれがある。
【００３２】
そこで、本実施形態にかかる画像形成装置Ａは、以下の通り、画像形成装置Ａの急激な環境変化に伴うシートＳのシート水分量の変化を予測し、変化後の湿度環境に対応して画像形成部材に印加するバイアスの値を設定する制御を行う。
【００３３】
図３は本実施形態にかかる画像形成装置Ａの画像形成についてのフローチャートである。まずＣＰＵ２０から画像形成指示がなされると、この画像形成を開始したときを第１の時刻としてタイマー３４がメモリ３２に記憶する（Ｓ１）。画像形成を開始したときとは、本実施形態においては画像形成指示時をいうものの、画像形成指示時から前後１５分程度の間の任意の時であってもよい。後述の通り、画像形成装置Ｓの絶対湿度の変化開始時から画像形成時までの単位時間当たりの絶対湿度の低下量を算出するに当たっては、第１の時刻を画像形成指示時とする方が正確である。しかし、画像形成指示時から前後１５分程度の任意の時としても、算出結果にはさほど影響を与えないためである。
【００３４】
次に、温湿度センサ３１は第１の時刻における画像形成装置Ａの温度及び湿度を検知してメモリ３２に記憶する。その後、記憶された温度及び湿度を基に演算部３３が絶対温度を算出して第１の値としてメモリ３２に記憶する（Ｓ２）。なお、ここでいう絶対湿度とは重量絶対湿度を指し、水蒸気を含む空気である湿潤空気から水蒸気を除いた空気の重量と、湿潤空気中に含まれる水蒸気の重量との比を示すものである。但し、大気の単位容積に含まれる水蒸気の量を重量で示す容積絶対湿度を使用することも可能である。
【００３５】
次にＣＰＵ２０は、予めメモリ３２に記憶してあるバイアステーブルのうち、画像形成装置Ａの湿度環境のみを考慮した図４（ａ）に示す通常のバイアステーブルを参照して第１の値を基に画像形成部材に印加するバイアス値の設定を行う（Ｓ３）。
【００３６】
次にＣＰＵ２０は、メモリ３２に時系列に記憶された温湿度及び絶対湿度の推移を参照して、第２の時刻における絶対湿度を第２の値としてメモリ３２に記憶する（Ｓ４）。ここで第２の時刻とは、画像形成前に温湿度センサ３１の検知した温度又は湿度の値が単位時間当たり所定以上変化したときの変化を始めたときをいう。なお、変化を始めたときとは、本実施形態においては変化開始時をいうものの、当該変化開始時から前後１５分程度の間の任意の時であってもよい。後述の通り、画像形成装置Ｓの絶対湿度の変化開始時から画像形成時までの単位時間当たりの絶対湿度の低下量を算出するに当たっては、第２の時刻を温度又は湿度が所定以上変化したときの変化開始時とする方が正確である。しかし、当該変化開始時から前後１５分程度の任意の時としても、算出結果にはさほど影響を与えないためである。
【００３７】
また第２の値は、温湿度センサ３１が新たに異なる第２の値が検知したときは、先に記憶した第２の値に関する記憶をクリアし、後に検知された値を第２の値として再度記憶する。これにより、例えば冷房のＯＮ、ＯＦＦが繰り返されて画像形成装置Ａの絶対湿度が乱高下した場合であっても、最新の第２の値を記憶することができ、後述する画像形成装置Ａの絶対湿度の変化量を正確に検知することができる。
【００３８】
また、上記第１の時刻及び第２の時刻はオフィスにおける始業開始の時刻など生活リズムとの兼ね合いで予め定められた特定の時刻とすることも可能である。このように設定する場合には、画像形成動作の開始指示の有無などにかかわらず、定められた特定の時刻に温湿度及び絶対湿度を検知して記憶するように設定しておく。
【００３９】
次に、第２の値を検知してから画像形成を実施するまでにシートＳの補充が行われたか否かをカセット開閉センサ３６により検知する（Ｓ５）。この処理は、カセット開閉センサ３６による検知が行われた時を時系列にメモリ３２に記憶しておき、ＣＰＵ２０がその情報を参照して、第２の時刻から第１の時刻までにカセット開閉センサ３６による検知が行われたか否かにより判断する。
【００４０】
ここで第２の値を検知してから画像形成を実施するまでにカセット開閉センサ３６による検知が行われていた場合、これらの時刻間に補充されたシートＳは画像形成装置Ａの絶対湿度の変化の影響を受けていないと考えられる。このため、シートＳの湿度環境の変化を予測考慮して画像形成を実施する必要がない。従って、第２の値を検知してから画像形成を実施するまでにカセット開閉センサ３６による検知が行われた場合には、上記のステップ３において設定されたバイアス値の設定を変更せず、第１の値に応じた画像形成条件の設定のままで画像形成が実施される（Ｓ７）。
【００４１】
一方、第２の値を検知してから画像形成を実施するまでにシートＳが補充されなかった場合、次のステップとしてＣＰＵ２０は第２の値を検知してから画像形成を実施するまでの画像形成数が所定数以下か否かを判断する（Ｓ６）。本実施形態において所定数とは１００枚をいう。また、この処理は第２の時刻から第１の時刻までのシートＳの通紙数を通紙枚数カウンタ３８がメモリ３２に記憶し、これをＣＰＵ２０が参照することにより行う。
【００４２】
ここで第２の値を検知してから画像形成を実施するまでの画像形成数が１００枚より多い場合には、環境変化の状況を受けやすいシート積載部１６上方にあるシートＳが既に画像形成により排出されたと考えられる。従って、今回画像形成に供されるシートＳは画像形成装置Ａの絶対湿度変化の影響を受けていないと考えられる。このため、シートＳの湿度環境の変化を予測考慮して画像形成を実施する必要がない。従って、この場合には上記のステップ３において設定されたバイアス値の設定を変更せず、第１の値に応じた画像形成条件の設定のままで画像形成が実施される（Ｓ７）。
【００４３】
なお、本実施形態においては画像形成数の検知及びシートＳの補充があったか否かの検知の両方を行うが、いずれか片方の検知のみを行う制御としてもよい。
【００４４】
一方、第２の値を検知してから画像形成を実施するまでの画像形成数が１００枚以下の場合には次のステップとして以下の処理を行う。すなわち、先にメモリ３２に記憶した情報を基に、第１の値と第２の値とから求められる単位時間当たりの変化量として、第２の時刻から第１の時刻までの単位時間当たりの絶対湿度の低下量（図２に示す絶対湿度の低下量の傾き）を演算部３３が算出し、メモリ３２に記憶する（Ｓ８）。その後、ＣＰＵ２０はこの算出された第２の時刻から第１の時刻までの単位時間当たりの絶対湿度の低下量（以下、単に「絶対湿度の低下量」という）の情報を基に、低下量に応じて段階的にバイアス値が設定された複数のバイアステーブルのうちのいずれかを参照してバイアス値を設定、又は変更する。
【００４５】
図４に示す様に、本実施形態におけるバイアステーブルは絶対湿度の変化量に応じて段階的にバイアス値が設定された３つのバイアステーブルがメモリ３２に記憶されている。各バイアステーブルは第１の値に応じて低温低湿環境、常温常湿環境又は高温高湿環境のいずれかの環境が判断され、各環境に合わせて画像形成条件としての転写バイアス及び分離バイアスが設定される。このうち、常温常湿環境におけるバイアス設定は、画像形成装置Ａにおける通常のバイアス設定であって基準となる設定である。従って、図４のバイアステーブル上では常温常湿環境を「−」と表し、「高」とは常温常湿環境と比べて高いバイアスを、「低」とは常温常湿環境と比べて低いバイアスを印加することを意味する。具体的には、高温高湿環境の場合には常温常湿環境の場合と比べて転写ローラ５に印加する転写バイアスを低く、分離装置６に印加する分離バイアスを高く設定する。また、図４（ａ）に示す通常のバイアステーブルでは、低温低湿環境の場合には常温常湿環境と比べて転写バイアスを高く設定する。
【００４６】
例えば絶対湿度の低下量が０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上、５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．未満の場合には（Ｓ９）、絶対湿度の低下量が小さく温湿度や絶対湿度が急激に変化していないといえる。従って、画像形成装置Ａの湿度環境の変化にシートＳの湿度環境が追随できると考えられ、シートＳの湿度環境の変化を予測考慮して画像形成を実施する必要がない。このため、この場合には上記のステップ３において設定されたバイアス値の設定を変更せずに画像形成が実施される（Ｓ７）。
【００４７】
一方、絶対湿度の低下量が５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上、１０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．未満の場合には（Ｓ１０）、これに対応した図４（ｂ）に示すバイアステーブルをＣＰＵ２０が参照し、上記ステップ３において設定されたバイアス値から、新たにバイアス値を設定し直す。具体的には、第１の値を基にして、選択された図４（ｂ）に示すバイアステーブルを参照して環境判断を行い、各環境に対応したバイアス値を設定し直した上で画像形成が実施される（Ｓ１１）。
【００４８】
この図４（ｂ）に示すバイアステーブルはシートＳの湿度環境を予測考慮した設定となっている。具体的には、絶対湿度の低下量が０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上、５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．未満の場合に参照される図４（ａ）の通常のバイアステーブルに比べて各環境と判断される絶対湿度の閾値が低く設定されている。従って、例えば第１の値が１０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．の場合には、図４（ａ）に示す通常のバイアステーブルでは常温常湿環境と判断されるが、図４（ｂ）に示すこのバイアステーブルでは高温高湿環境と判断される。
【００４９】
これは、絶対湿度の低下量が５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上、１０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．未満の場合には、画像形成装置Ａに急激な絶対湿度の変化があるといえる。従って、画像形成装置Ａの湿度環境が高温高湿環境から常温常湿環境に変化したとしても、シートＳの湿度環境が画像形成装置Ａの環境変化に追随できず、シートＳの湿度環境は依然として高温高湿環境のままだと考えられる。このため、高温高湿環境として、常温常湿環境の場合よりも転写バイアスを低く、分離バイアスを高く設定する。このように通常のバイアステーブルとは設定の異なるバイアステーブルを参照してバイアス値を設定することにより、第１の時刻におけるシートＳの湿度環境を予測考慮した上で適正なバイアス値を印加することができる。
【００５０】
また、絶対湿度の低下量が１０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上の場合には（Ｓ１２）、これに対応した図４（ｃ）に示すバイアステーブルをＣＰＵ２０が参照してバイアス値を設定し直した上で画像形成が実施される（Ｓ１３）。
【００５１】
このバイアステーブルはシートＳの湿度環境を予測考慮した設定となっている。また、上記した図４（ａ）（ｂ）に示す２つのテーブルよりも更に各環境と判断される絶対湿度の閾値が低く設定されている。従って、例えば第１の値が３ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．の場合、図４（ａ）に示す通常のバイアステーブルにおいては低温低湿環境、図４（ｂ）に示すバイアステーブルでは常温常湿環境と判断されるが、このバイアステーブルでは高温高湿環境と判断される。
【００５２】
絶対湿度の低下量が１０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上の場合には、画像形成装置Ａの湿度環境が非常に急激に変化したといえる。従って、画像形成装置Ａ内の環境が高温高湿環境から低温低湿環境に変化したとしても、シートＳの湿度環境が画像形成装置Ａ内の環境変化に追随できず、シートＳの湿度環境は依然として高温高湿環境のままだと考えられる。このため、高温高湿環境として各バイアス設定を行う。
【００５３】
なお、このバイアステーブルで高温高湿環境と判断される場合には、他の２つのバイアステーブルで高温高湿環境と判断される場合に比べて転写バイアスをさらに低く、分離バイアスをさらに高く設定する。なぜなら、このバイアステーブルが参照される場合は画像形成装置Ａの湿度環境が非常な高温高湿環境から低温低湿環境へと急激に変化した可能性があり、この場合にシートＳは非常な高温高湿環境にある可能性があるからこれに対応するためである。
【００５４】
また、図４（ｂ）（ｃ）に示す通常のバイアステーブル以外の２つのバイアステーブルのいずれかが参照される場合において、低温低湿環境と判断されるときは、ステップ３において設定されたバイアス値の設定のままで画像形成が行われる。この様な場合には、いずれのテーブルを参照しても低温低湿環境と判断されるため、あえて設定を変更し直す必要がないためである。
【００５５】
このように各バイアステーブルは、常温常湿環境などの環境判断を行う際の閾値が、絶対湿度の低下量が大きくなるにつれて低くなるように設定されている。これにより、絶対湿度の低下量が大きくなるにつれて、第１の値に対応して設定されるバイアス値よりも、第２の値に対応して設定されるバイアス値に近くなるように画像形成条件としてのバイアス値が設定される。これは、例えば図４（ａ）に示す通常のバイアステーブルを参照してバイアス設定する場合には、画像形成装置Ｓの絶対湿度の変化にシートＳのシート水分量が追随できる状態にある。従って、第１の時刻におけるシートＳの湿度環境は、第１の時刻における画像形成装置Ａの湿度環境に近い。一方、図４（ｃ）に示す絶対湿度の低下量が１０ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上のバイアステーブルを参照してバイアス設定する場合には、画像形成装置Ｓの絶対湿度の変化にシートＳのシート水分量が追随できない状態にある。従って、第１の時刻におけるシートＳの湿度環境は、第１の時刻における画像形成装置Ａの湿度環境よりも、第２の時刻における画像形成装置Ａの湿度環境に近いと予測されるためである。
【００５６】
以上の制御により、画像形成装置Ａの湿度環境に急激な変化があった場合でも、シートＳの湿度環境の変化を予測考慮した上で適正なバイアスを印加することができる。よって、画像形成装置Ａの環境のみを考慮して画像形成が行われた場合におけるシートの搬送不良や、転写バイアスの過多による局所放電跡ができる画像不良などを防止することができる。
【００５７】
なお、本実施形態においては、冷房などの影響により画像形成装置Ａの絶対湿度が低下する場合について説明した。しかし、暖房などの影響により画像形成装置Ａの絶対湿度が上昇する場合についてもバイアステーブルの設定を変更して同様の制御を行うことが可能である。これにより、画像形成装置Ａの絶対湿度が急激に上昇した場合でも、シートＳの湿度環境を予測考慮した上で適正なバイアスを印加することができる。
【００５８】
また、画像形成装置Ａの絶対湿度が上昇した場合と低下した場合の双方を想定し、双方に対応したバイアステーブルをメモリ３２に記憶させておくことも可能である。そして、第２の時刻から第１の時刻の間の単位時間当たりの絶対湿度の上昇量、或いは低下量をＣＰＵ２０が判断して参照するバイアステーブルを変更する制御としてもよい。これにより、季節を問わず１年中同じ設定のまま上記の効果を得ることが可能となる。
【００５９】
〔第２実施形態〕
次に本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
第１実施形態においては、第２の時刻から第１の時刻までの単位時間あたりの絶対湿度の変化量と、第１の値に応じて画像形成部材に印加するバイアス値を設定して画像形成条件を設定するものであった。一方、本実施形態においては、第２の時刻から第１の時刻までの単位時間あたりの絶対湿度の変化量と、第２の値を検知したときより所定時間前から第２の値を検知したときまでの画像形成装置Ａの絶対湿度を考慮して画像形成部材に印加するバイアスを決定するものである。
【００６１】
まず冬期の室内における画像形成装置Ａの絶対湿度やシートＳのシート水分量の変化の様子について図５を参照しながら説明する。なお、図５においてはシート水分量の状態変化を明確にするため便宜上シート水分量の計測値や変位を明示するものの、本実施形態にかかる画像形成装置Ａは後述の通りシート水分量の実測は行わず、絶対湿度の変化量などに基づいて予測されるのみである。
【００６２】
図５に示す様に、午前１時に暖房がＯＦＦになった直後は画像形成装置Ａの絶対湿度は５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．でシート水分量は約５．０％である。このように絶対湿度やシート水分量が低いのは、暖房がＯＮの状態中は乾燥するためと考えられる。
【００６３】
暖房がＯＦＦになると屋外環境に影響されて次第に室内の温度及び湿度が低下し、これに伴って画像形成装置Ａの絶対湿度も低下する。そして、午前４時の時点において画像形成装置Ａの絶対湿度は室内環境と同様の２ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．に到達し、その後は再び暖房がＯＮになるまでこの状態が継続する。一方、シート水分量の値も絶対湿度に追随するように低下する。但し、紙の性質上シートＳはすぐに環境の変化に対応できないため、絶対湿度の低下よりも緩やかに低下する。
【００６４】
午前８時に暖房が再びＯＮになると室内の温度が上昇するため、その上昇分に応じて画像形成装置Ａの絶対湿度やシートＳのシート水分量も上昇する。但し、上記通り紙の性質上シートＳはすぐに環境の変化に対応できない。従って、シートＳのシート水分量は絶対湿度の上昇よりも緩やかに上昇する。このため図５に示す様に、画像形成装置Ａの絶対湿度が急上昇する場合には、上昇を開始して一定時間は画像形成装置Ａの絶対湿度の変化にシート水分量が追随できない状態が生じ得る。
【００６５】
このように、温度や湿度が急上昇して画像形成装置Ａの湿度環境とシートＳの湿度環境の差が大きな状態で、画像形成装置Ａの湿度環境のみを考慮して画像形成が行われた場合、シートＳは低温低湿環境にあるにも関わらず高温高湿環境を前提として画像形成が行われ得る。このため、シートＳが感光体ドラム１へ巻き付きジャムが発生するシートの搬送不良や、転写バイアスの過多による局所放電跡ができる画像不良などを招くおそれがある。
【００６６】
そこで本実施形態にかかる画像形成装置Ａは、第２の時刻から第１の時刻までの単位時間あたりの絶対湿度の変化量と、第２の値を検知したときより所定時間前から第２の値を検知したときまでの画像形成装置Ａの絶対湿度を基にしてシートＳの湿度環境の変化を予測考慮して画像形成部材に印加するバイアスの値を設定する。以下、図面を参照して本実施形態にかかる具体的な制御方法を説明する。
【００６７】
図６は本実施形態にかかるバイアス制御のフローチャートである。ＣＰＵ２０から画像形成指示がなされたときを第１の時刻としてメモリ３２に記憶するステップから、第２の時刻から第１の時刻まで単位時間当たりの絶対湿度の変化量を演算部３３が算出してメモリ３２に記憶するまでのステップは、第１実施形態と同様である（Ｓ５１〜Ｓ５８）。
【００６８】
その後、本実施形態にかかる画像形成装置Ａは、第２の時刻から第１の時刻までに単位時間あたりの装置内の絶対湿度が５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ以上上昇したか否か（Ｓ５９）、或いは５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ以上低下したか否か（Ｓ６２）、を判断する。これにより、画像形成装置Ａの絶対湿度が急激に上昇したか否か、或いは急激に低下したか否かを判断することができる。
【００６９】
ここで、第２の時刻から第１の時刻までの単位時間あたりの絶対湿度の上昇量が５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．未満で、かつ、低下量も５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．未満のときは、画像形成装置Ａに急激な湿度環境の変化がなかったといえる。従ってこの場合には、画像形成装置Ａの湿度環境の変化にシートＳが追随できると考えられるため、Ｓ５３で設定されたバイアス値の設定を変更せずに画像形成が実施される（Ｓ５７）。
【００７０】
一方、第２の時刻から第１の時刻までの単位時間あたりの絶対湿度の上昇量が５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ以上の場合（Ｓ５９）、次のステップとして、第２の値を検知したときより所定時間前から第２の値を検知したときまでの間に、低温低湿環境と考えられる所定の絶対湿度以下の湿度状態が継続していたか否かを判断する（Ｓ６０）。本実施形態では、絶対湿度が２ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以下の状態が第２の値を検知したときより４時間前から第２の値を検知したときまで継続していたか否かを判断することとする。
【００７１】
ここで、絶対湿度が２ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以下の状態が第２の値を検知したときより４時間前から第２の値を検知したときまで継続していた場合には、第１の値が常温常湿環境又は高温高湿環境と判断される値であっても、シートＳのシート水分量は絶対湿度の急激な変化に追随できず、シートＳは依然として低温低湿環境である可能性が高い。従って、この場合には上記ステップ５３において行われた環境判断から、低温低湿環境に変更してそれに対応するバイアス値を設定した上で画像形成を実施する（Ｓ６１）。具体的には、常温常湿環境の場合と比べて転写バイアスを高く設定する。
【００７２】
他方、絶対湿度が２ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以下の状態が第２の値を検知したときより４時間前から第２の値を検知したときまで継続していない場合、画像形成装置Ａの湿度環境とシートＳの湿度環境の差が比較的小さい可能性が高い。従って、この場合には上記ステップ５３において行われたバイアス設定を変更せずに画像形成を実施する（Ｓ５７）。
【００７３】
また、第２の時刻から第１の時刻までの単位時間あたりの絶対湿度の低下量が５ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ以上の場合（Ｓ６２）、次のステップとして第２の値を検知したときより所定時間前から第２の値を検知したときまでの間に、高温高湿環境と考えられる所定の絶対湿度以上の湿度状態が継続していたか否かを判断する（Ｓ６３）。本実施形態では、絶対湿度が１７ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上の状態が第２の値を検知したときより４時間前から第２の値を検知したときまで継続していたか否かを判断することとする。
【００７４】
ここで、絶対湿度が１７ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上の状態が第２の値を検知したときより４時間前から第２の値を検知したときまで継続していた場合には、第１の値が常温常湿環境又は低温低湿環境と判断される値であっても、シートＳのシート水分量は絶対湿度の急激な変化に追随できず、シートＳは依然として高温高湿環境である可能性が高い。従って、この場合には上記ステップ５３において行われた環境判断から、高温高湿環境に変更してそれに対応するバイアス値を設定し直した上で画像形成を実施する（Ｓ６４）。具体的には、常温常湿環境の場合に比べて転写バイアスを低く、分離バイアスを高く設定する。
【００７５】
他方、絶対湿度が１７ｋｇ／ｋｇＤ．Ａ．以上の状態が第２の値を検知したときより４時間前から第２の値を検知したときまで継続していない場合、画像形成装置Ａの湿度環境とシートＳの湿度環境の差が比較的小さい可能性が高い。従って、この場合には上記ステップ５３において行われたバイアス設定を変更せずに画像形成を実施する（Ｓ５７）。
【００７６】
以上の制御により、画像形成装置Ａの湿度環境だけでなく、シートＳの湿度環境を予測考慮した上で適切なバイアス値を設定して画像形成を行うことが可能となる。このため、画像形成装置Ａの湿度環境のみを考慮して画像形成が行われた場合におけるシートの搬送不良や、転写バイアスの過多による局所放電跡ができる画像不良などを防止することができる。
【００７７】
なお、第１実施形態及び第２実施形態においては、第２の時刻から第１の時刻までの絶対湿度の変化量などに応じて、転写ローラ５に印加する転写バイアス及び分離装置６に印加する分離バイアスの値を変更した。しかし、これらに限らず、画像形成部材である帯電ローラ２、転写ローラ５、分離装置６又は定着装置１４に印加されるバイアスのうちの１つ又は複数のバイアスの値の設定を変更する制御として画像形成を行うことも可能である。バイアス値の設定が変更される部材が多ければより細かい設定が可能となり、装置環境やシート環境に合わせてより適切な画像形成条件を設定することができる。また、絶対湿度の変化量ではなく、画像形成装置Ｓの温度の変化量に応じて画像形成部材に印加するバイアス値を変更する構成としても、上記と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１…感光体ドラム
２…帯電ローラ
３…レーザスキャナユニット
４…現像装置
５…転写ローラ
６…分離装置
７…クリーニングブレード
８…搬送ローラ
９…プロセスカートリッジ
１０…レジストローラ
１１…定着加圧ローラ
１２…定着フィルム
１３…排出ローラ
１４…定着装置
１５…給送ローラ
１６…シート積載部
２０…ＣＰＵ
２１…転写高圧回路
２２…分離高圧回路
２３…定着高圧回路
２４…高圧制御コントローラ
３１…温湿度センサ
３２…メモリ
３３…演算部
３４…タイマー
３５…バッテリー
３６…カセット開閉センサ
３７…シート残量センサ
３８…通紙枚数カウンタ
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート
【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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【図６】
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