JPH06258902A

JPH06258902A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06258902A
Application number: JP5072869A
Authority: JP
Inventors: Toru Tamura; 徹田村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】装置内の温度と相対湿度とを正確に把握して
画像形成条件又は用紙の取扱い条件を調整し、装置を大
型化、高価格化することなく安定した濃度で画像の形成
ができる画像形成装置を提供する。【構成】画像形成装置の画像形成部１内の適切な位置
に複数の温度計２_-1、２_-2、２_-3、２_-4、２_-5と湿度計
３を設け、更に装置内に前記温度計と湿度計とによって
得られる温度情報と相対湿度情報とから各部の相対湿度
を演算する演算手段４と、この演算手段４によって得ら
れた相対湿度情報に基づいて画像形成条件等を設定する
制御手段５とを設ける。これにより、温度・湿度等の環
境条件の変化に応じて随時適切な画像形成条件が調整さ
れ、安定した濃度の画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体に像光を照射
し、形成された静電潜像にトナーを付着させて可視化す
る画像形成装置に係り、特に装置内で測定される温度情
報及び相対湿度情報に基づいて、画像濃度に影響を与え
る画像形成条件等を制御する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から画像形成装置として、感光体に
像光を照射して静電潜像を形成し、トナーの付着により
可視化された像を用紙上に転写・定着するものが知られ
ている。このような画像形成装置において形成される画
像の濃度等は、温度・湿度等の環境条件によって影響を
受けやすい。

【０００３】図４は、画像形成装置内において転写用帯
電器の帯電電流を一定にした場合に、用紙トレイ部の相
対湿度とトナー像の用紙への転写効率との関係をグラフ
にして示したものである。この図において、相対湿度の
変化に伴ないトナー像の用紙への転写効率が大きく変化
することが示される。これにより用紙上の画像濃度が不
安定となる。図５は、剥離用帯電器の帯電電流を一定に
した場合における転写領域の相対湿度と転写ドラムから
の用紙の剥離性との関係を示したものである。この図に
おいて、転写領域の相対湿度が低い場合には、用紙の剥
離性が悪く、紙づまり等が発生し易くなることが示され
る。また、図６は、トナー供給領域の相対湿度と現像剤
の帯電性との関係を示したものである。この図におい
て、トナー供給領域の相対湿度が高くなると現像剤の帯
電性が低くなることが示される。現像剤の帯電性が低い
と感光体上の静電潜像にトナーが付着し易くなり現像濃
度が上昇する。すなわち、相対湿度の変動が画像濃度の
変動を招く。

【０００４】このように装置内の環境の変化によって画
像濃度や用紙の取り扱いの状態が変化するが、装置内の
温度又は湿度等は外気の条件のみならず、画像形成装置
の使用継続時間、形成する画像の内容等の使用条件によ
っても変化する。このため、常に適切な条件、適切な濃
度で画像の形成を行なうためには、装置内の環境を継続
的に監視し、感光体を一様に帯電する帯電器や転写用帯
電器の帯電電流、現像剤担持体に印加する現像バイアス
電圧、もしくは書き込み装置の光量等の画像形成条件、
または剥離用帯電器の帯電電流等の用紙取り扱い条件を
適宜調整しなければならない。特にカラー画像形成装置
ではこのような調整の必要性が大きい。

【０００５】上記のような事情から、環境によって画像
形成条件等を変化させる画像形成装置が従来から提案さ
れており、例えば特開昭６３−１７７１７７号公報、特
開昭６３−１７７１７８号公報、特開昭１−３１９０５
４号公報に開示されるものがある。これら従来の画像形
成装置は、いずれも装置内の１か所の環境を測定し、こ
れに基づいて画像形成条件等を調整しようとするもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像形
成装置は継続して使用した場合等に、装置内で大きな温
度差を生じることがあり、これにともない相対湿度にも
大きな差を生じる。図３は、画像形成装置内の３か所に
おいて温度と相対湿度とを測定した結果を示すものであ
り、外気の条件が異なる３つの場合について測定したも
のである。これらの図に示されるように画像形成装置の
使用状態の変化にともない、装置内の位置によって温度
および相対湿度に大きな差が生じることが示される。こ
のため、装置内の１か所で測定された環境条件のみに基
づいて複数の画像形成条件または用紙の取り扱い条件の
調整を行うと、装置内の環境の違いによる誤差が大き
く、適切な調整ができないという問題がある。これは大
型の画像形成装置になるほど影響が強い傾向にある。

【０００７】これに対し、画像形成装置内の複数の位置
において、温度と相対湿度とを測定し、これに基づいて
複数の画像形成条件等を調整することも考えられる。し
かし、湿度測定装置の外形寸法は比較的大きく、耐久性
にも限界があるため、定期的な交換の必要が生じる。し
たがって、画像形成装置内に温度測定装置と湿度測定装
置をそれぞれ複数設けることは装置の大型化を招くとと
もに、装置の価格・保守費用が高くなる。本発明は上記
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、装置を大型化、高価格化することなく、画像形成装
置内の温度と相対湿度とを把握して画像形成条件または
用紙の取り扱い条件を調整し、常に安定した濃度および
用紙の取り扱いで画像の形成ができる画像形成装置を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、感光体に像光を照射し、形成され
た静電潜像にトナーを付着させてトナー像とし、該トナ
ー像を転写・定着する画像形成装置において、該画像
形成装置内の異なる位置に設けられた複数の温度計と、
前記複数の温度計のうちの一の温度計と近接する位置
に設けられた湿度計と、前記近接して設けられた温度
計と湿度計とによって得られる温度情報と相対湿度情報
とから絶対湿度を演算し、この絶対湿度と他の温度計に
よって得られる温度情報とから相対湿度を演算する演算
手段と、前記演算手段によって得られた複数の相対湿
度情報に基づいて画像濃度に影響する画像形成条件また
は用紙の取り扱い条件を制御する制御手段と、を有する
ものとする。

【０００９】また、前記請求項１に記載の画像形成装置
において、前記湿度計が、感湿部と増幅較正部とが交
換可能なユニットに組み込まれていることが望ましい。

【００１０】上記画像濃度に影響する画像形成条件は、
像光を照射するときの光量、感光体を一様帯電するとき
の帯電電流、感光体と現像ロールとの間に印加するバイ
アス電圧、転写用の帯電電流等のなかから複数の条件を
選択することができる。また用紙の取り扱い条件には剥
離用帯電器の帯電電流等が含まれる。

【００１１】

【作用】上記のような構成の画像形成装置では、装置内
の異なる位置に複数の温度計と、該複数の温度計のうち
の一の温度計と近接する位置に湿度計とを有しているの
で、装置内の複数ケ所における温度と一の温度計と近接
する位置における相対湿度とを随時正確に測定すること
ができる。また、上記近接する位置で設けられた温度計
と湿度計とによって得られる温度情報と相対湿度情報と
から、絶対湿度を演算することができる。さらに、絶対
湿度が装置内で同じ値を示す事から、上記絶対湿度の値
と他の温度計によって得られる温度情報とから装置内の
他の複数ケ所における相対湿度を随時正確に把握するこ
とができる。なお、上記画像形成装置内の絶対湿度すな
わち空気中の水分量が、定常な設置雰囲気下で一定であ
る事は、図３に示す測定結果で改めて確認されている。
また、上記演算手段によって得られた複数の相対湿度情
報に基づいて画像形成条件を制御する制御手段を有して
いるので、画像形成条件又は用紙の取り扱い条件を随時
調整して画像濃度の均一な良好なコピー画像を得ること
ができる。

【００１２】さらに、上記湿度計として、感湿部と増幅
較正部とが交換可能なユニットに組み込まれているもの
を用いることにより、湿度計交換の際の較正が不要とな
る。一般に湿度計は温度計に比べて耐久性が劣り交換を
必要とする場合が多いが、上記により、装置の保守性が
大幅に向上する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例である画像形成装置を示
す概略構成図である。この画像形成装置は、画像形成部
１内に、一様帯電した後書き込み装置１７から像光を照
射することにより表面に静電潜像が形成される感光体ド
ラム１９と、感光体ドラム１９の表面を一様に帯電させ
る帯電装置１６と、感光体ドラム１９上の静電潜像を可
視化する現像装置１８と、現像装置１８に現像剤を供給
する現像剤供給部３０と、用紙トレイ３１、３２から用
紙を取り出す給紙装置３３と、給紙装置３３より供給さ
れた用紙に感光体ドラム１９からトナー像を転写する転
写装置１４と、トナー像が転写された用紙を転写ドラム
３４から剥離する剥離装置１５と、用紙上のトナー像を
加圧・加熱して定着する定着装置３５とをそなえてい
る。また、この画像形成装置は、前記現像装置１８内に
設置された現像剤担持体３８と前記感光体ドラム１９と
の間にバイアス電圧を印加する現像バイアス用電源８、
９、１０、１１と、前記転写装置１４、剥離装置１５、
帯電装置１６にそれぞれ電流を供給する転写装置用電源
１２、剥離装置用電源１３、帯電装置用電源６と、前記
書き込み装置１７から照射される像光の光量を調節する
光量調整装置７とを備えている。

【００１４】また、前記画像形成部１内には、前記現像
剤供給部３０付近に温度計２_-1、２_-2および湿度計３
と、剥離装置１５、定着装置３５及び用紙トレイ３２付
近に温度計２_-3、２_-4、２_-5とが配置されており、さら
に装置内には前記温度計２_-1、２_-2、２_-3、２_-4、２_-5
と前記湿度計３とによって得られる温度情報と相対湿度
情報とから各部の相対湿度を演算する演算装置４と、こ
の演算装置４によって得られた相対湿度情報に基づいて
画像形成条件または用紙の取り扱い条件を制御する制御
装置５とが設けられている。

【００１５】上記温度計２_-1、２_-2は、４色のトナーを
別けて貯蔵する現像剤供給部３０の近辺において異なる
２ケ所にそれぞれ設置されている。上記温度計２_-1は、
図２に示すように取り付け部材２１に設けられた支柱２
３に支持された支持板２２に取り付けられており、この
温度計２_-1と近接する位置には湿度計３が接続プラグ２
４に挿着することによって支持されている。この湿度計
３は感湿部と増幅較正部とが一つのユニットに組み込ま
れているものであり、接続プラグ２４と脱着して交換可
能となっている。また、温度計２_-1の温度検出には温度
ＩＣが使用されており、湿度検出に支障のない範囲で湿
度計３に近接して設けられている。他の温度計２_-2、２
_-3、２_-4、２_-5は温度計２_-1と同じ構造のものが用いら
れる。なお、図２において、符号２５は上記温度計２_-1
および湿度計からの信号線を接続するための接続端子で
ある。

【００１６】上記演算装置４は、近接して設けられた温
度計２_-1と湿度計３とによって得られる温度情報と相対
湿度情報とから絶対湿度を演算し、この絶対湿度は装置
内ではどの位置でも同じ値であるとして、この値と他の
温度計２_-2、２_-3、２_-4、２_-5によって得られる温度情
報とから各温度計のある位置の相対湿度を演算するもの
である。

【００１７】上記制御装置５は、演算装置４によって得
られた湿度情報に基づいて現像バイアス用電源８、９、
１０、１１、転写装置用電源１２、剥離装置用電源１
３、帯電装置用電源６における印加電圧や光量調整装置
７を制御するものである。すなわち、現像バイアス用電
源８、９、１０、１１から感光体ドラム１９と現像剤担
持体３８との間に印加されるバイアス電圧が、現像剤供
給部付近の相対湿度に基づいて変化するように制御さ
れ、転写装置用電源から転写装置１４に流される帯電電
流が、用紙トレイ付近の相対湿度によって変化するよう
に制御される。また、剥離装置用電源１３から剥離装置
に流される帯電電流が、転写装置付近の相対湿度に基づ
いて変化するように制御される。同様に感光体を一様帯
電する帯電器の帯電電流、書き込み装置１７から感光体
ドラム１９に像光を照射する際の光量が変化するよう
に、制御装置が帯電器用電源６および光量調整装置７を
制御する。上記演算装置４および制御装置５は記憶装置
を備えたマイクロコンピューターとすることができる。

【００１８】次に本実施例の画像形成装置の動作につい
て説明する。現像剤供給部に貯留される現像剤の保管環
境は現像剤供給部付近に設けられた温度計２_-1、２_-2と
湿度計３とによって逐次モニターされている。温度計２
_-1と温度計３とからの温度および相対湿度のアナログ信
号はＡ／Ｄ変換され、２０ｍｓ毎に１２回の測定値を採
取し、最大値と最小値とを除いた平均値がマイクロコン
ピューター内の記憶装置に記憶される。このような測定
を、設定できる１０〜１２０ｍｉｎ又は５０〜１０００
枚の間隔で行い内容を書き換える。なお、湿度情報と温
度情報の間隔は個別に設定可能であり、設置雰囲気に応
じてこれらの値を設定する事でより誤差の少ない測定が
可能となる。また、上記温度計２_-1、及び湿度計３によ
って得られる上記温度及び相対湿度の平均値から、演算
装置４によって絶対湿度が演算され、さらにこの絶対湿
度と他の温度計２_-2、２_-3、２_-4、２_-5により得られる
温度とから各温度計のある位置における相対湿度が演算
される。

【００１９】このようにして得られた測定データのうち
の、現像剤供給部付近の測定データに基づき、予め記憶
装置に設定されているテーブルから、書き込み装置の光
量補正係数、感光体ドラムの現像電位コントラスト、現
像バイアスの補正値等が求められ、制御装置５により現
像バイアス用電源８、９、１０、１１、帯電装置用電源
６、光量調整装置７が制御される。これにより、相対湿
度に対応した適切なコントラスト電位などが得られ、画
像濃度を適切に保たれる。また、転写領域近傍、定着装
置近傍、用紙トレイ付近等の相対湿度が求められ、この
値に基づいて予め記憶装置に設定されているテーブルか
ら転写装置用電源１２から転写装置１４に流される帯電
電流及び剥離装置用電源１３から剥離装置１５に流され
る帯電電流が制御装置５により制御される。上記のよう
に制御されることによって装置内の各部の環境に応じて
画像形成条件及び用紙取り扱い条件が調整され、常に適
切な条件で転写・剥離・定着などの画像形成が行われ
る。

【００２０】なお、本実施例においては、湿度計３とし
て感湿部と増幅較正部とが交換可能なユニットに組み込
まれているものを用いているので、湿度計の交換の際に
はユニットの脱着のみで較正が不要となり、保守性が大
幅に向上される。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置では、装置内の１ケ所で測定された温度及び相対湿度
と他の複数ケ所で測定された温度とから各部の相対湿度
を演算し、これに基づいて画像濃度に影響する画像形成
条件又は用紙の取り扱い条件を制御するようにしている
ので、装置内の複数ケ所に湿度測定装置を設ける必要が
なく、簡単な構成で精度の高い画像形成条件又は用紙の
取り扱い条件の調整が可能となる。これにより、温度又
は湿度等の環境条件の変化に影響されることなく常に安
定した画像濃度でかつ紙づまり等のトラブルを生じるこ
となく画像の形成を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である画像形成装置を示す概
略構成図である。

【図２】上記実施例で用いられる湿度計・温度計取付け
ユニットを示す概略正面図及び概略側面図である。

【図３】画像形成装置の使用状態による装置内の相対湿
度、絶対湿度、温度の変化を示す図であり、（ａ）図、
（ｂ）図、（ｂ）図はそれぞれ外気の温度および湿度が
異なる状態で測定した結果を示す図である。

【図４】用紙トレイ部の相対湿度と転写効率との関係を
示す図である。

【図５】転写領域の相対湿度と転写ドラムからの用紙の
剥離性との関係を示す図である。

【図６】トナー供給領域の相対湿度と現像剤帯電性との
関係を示す図である。

【符号の説明】

１画像形成部２温度計３湿度計４演算装置５制御装置６帯電装置用電源７光量調整装置８，９，１０，１１現像バイアス用電源１２転写装置用電源１３剥離装置用電源１４転写装置１５剥離装置１６帯電装置１７書き込み装置１８現像装置１９感光体ドラム２０温度計・湿度計取付けユニット３０現像剤供給部３１，３２用紙トレイ３３給紙装置３４転写ドラム３５定着装置

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】画像形成装置の使用状態による装置内の相対湿
度、絶対湿度、温度の変化を示す図であり、（ａ）図、
（ｂ）図、（ｃ）図はそれぞれ外気の温度および湿度が
異なる状態で測定した結果を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体に像光を照射し、形成された静
電潜像にトナーを付着させてトナー像とし、該トナー像
を転写・定着する画像形成装置において、該画像形成装置内の異なる位置に設けられた複数の温度
計と、前記複数の温度計のうちの一の温度計と近接する位置に
設けられた湿度計と、前記近接して設けられた温度計と湿度計とによって得ら
れる温度情報と相対湿度情報とから絶対湿度を演算し、
この絶対湿度と他の温度計によって得られる温度情報と
から相対湿度を演算する演算手段と、前記演算手段によって得られた複数の相対湿度情報に基
づいて画像濃度に影響する画像形成条件または用紙の取
り扱い条件を制御する制御手段と、を有することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記請求項１に記載の画像形成装置に
おいて、前記湿度計が、感湿部と増幅較正部とが交換可能なユニ
ットに組み込まれていることを特徴とする画像形成装
置。