JPH1069173A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 用紙の含水状態をより正確に把握して、その
含水状態に則した的確な転写条件の制御のもとで良好な
転写を行うことができるようにする。 【解決手段】 湿度を検出する湿度センサーと、給紙部
にセットする前の用紙の保管状態を入力する保管状態認
識手段と、給紙部がトレイ給紙または手差し給紙のいず
れの形態であるかを識別する給紙形態識別手段と、用紙
を給紙部にセットした時点から画像形成開始時までの放
置時間を計測する放置時間監視手段とを設け、高湿度の
場合に、用紙のセット前の保管状態を入力した後、用紙
形態や放置時間を検出することにより、最適な転写条件
を選定し、その選定した転写条件下で静電転写手段を動
作させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体表面に形成
するトナー像を、給紙カセット等の給紙部から給紙する
用紙に静電的に転写して定着することにより画像形成を
行う、電子写真方式の複写機やプリンター等の画像形成
装置に係り、特に、その転写手段の転写条件を用紙の含
水状態に応じて的確に制御し得る画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置に
おいては、例えば感光体ドラム上に形成する静電潜像を
現像して得られるトナー像を、主に、転写コロトロンや
転写バイアスロール等の転写手段により帯電させた用紙
に静電気力により引きつけて転写を行っているが、その
装置の設置環境条件のひとつである湿度が高い場合に
は、用紙が湿気を吸収することによりその含水率が高ま
って低抵抗化して帯電不足となる結果、画像むらや画像
抜け等の転写不良が発生しやすくなるという大きな課題
がある。このため、従来においては、装置周辺の湿度等
をセンサーにより検出し、その検知結果に基づいて転写
条件を調整する対策が採られている（特開昭６２−２８
７２７１号公報など）。

【０００３】ところで、このような画像形成装置に使用
される用紙は、通常、包装紙に包まれた状態で流通、保
管されており、使用する段階で包装紙を開封してから必
要量だけ取り出して装置の給紙部にセットするというか
たちで取り扱われている。そして、包装紙から取り出し
た用紙は、それ以後における放置環境の影響を受けやす
くなり、その放置時間が長くなるほどその影響力も大き
くなる。例えば、開封後の用紙を高湿環境下に長時間放
置した場合には、用紙は吸湿して含水率が高まる。この
ように含水率が高まった用紙は、開封直後の用紙と比較
して、その表面抵抗値が１／１００程度低下するとされ
ている。

【０００４】このため、用紙の含水率は、用紙を画像形
成装置の給紙部にセットした後に放置された環境や時間
によって変化するばかりではなく、装置の給紙部にセッ
トする前において包装紙に包まれていた未開封状態であ
ったか、それとも開封されて放置された状態（開封放置
状態）であったかによっても大幅に変化してしまうので
ある。

【０００５】従って、このような観点からすると、開封
直後の用紙と開封後に高湿下で長時間放置された用紙と
では既に含水率に大きな差があるため、このような含水
率に大きな差がある開封直後の用紙と開封放置した用紙
とを同一視して、単に前記した画像形成装置のように装
置周辺の湿度を検出して転写条件を制御するだけでは、
用紙の実際の含水率が正確に認識されていないことにな
り、転写条件の制御を的確に行うことができない場合が
発生する。

【０００６】また、従来においては、画像形成装置の給
紙部に装着して使用するタイプの給紙トレイにヒーター
を内蔵し、そのトレイ内にセットした用紙がその後にお
いて吸湿するのを防止する技術がある。しかし、かかる
技術は、このようなヒーターを内蔵できない手差しトレ
イにセットした用紙の吸湿や、給紙トレイにセットされ
る前の開封状態にある用紙の吸湿を防止することはでき
ない。また、給紙トレイにセットする前に開封状態で高
湿下に放置された用紙を、上記ヒーターにより積極的に
乾燥させて含水率を低下させることが考えられるが、こ
の場合には、その強制的な乾燥により、用紙が波状に変
形してしまう可能性が高くなり、かかる波打ち状に変形
した用紙が原因となって転写不良が発生したり、定着工
程において紙じわを発生するという新たな問題を引き起
こしてしまう。

【０００７】さらに、特開昭６３−２９８３７９公報に
は、装置周辺の湿度を検出することに加えて、記録と記
録の空き時間を計測し、その湿度と記録間隔に対する最
適な転写条件を選定するようにした画像形成装置が示さ
れている。しかし、この技術においても、給紙部にセッ
トされる前の用紙が開封直後のものか或いは開封後高湿
下で長時間放置されたものかについては全く考慮するこ
となく、給紙部にセットした後における用紙に対する湿
度環境のみを考慮した転写条件の調整を行っているた
め、用紙の実際の含水率が正確に認識されず、転写条件
の制御が適切に行われない場合が起こり得る。

【０００８】このように、従来においては、用紙が給紙
部にセットされる前に開封状態で放置されて高湿環境に
影響された場合、その用紙の含水率が正確に把握されな
いため、的確な転写条件の制御が不可能となり、その結
果、用紙の含水率に起因した転写不良を十分に解消でき
ないという不具合があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、用紙
の含水状態をより正確に把握して、その含水状態に則し
た的確な転写条件の制御のもとで良好な転写を行うこと
ができる画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、給紙部から搬送される用紙に感光体表面のトナー像
を静電的に転写する静電転写手段と、少なくとも湿度を
検出する環境条件検知手段と、給紙部にセットする前の
用紙の保管状態を入力する保管状態認識手段と、給紙部
がトレイ給紙または手差し給紙のいずれ形態であるかを
識別する給紙形態識別手段と、用紙を給紙部にセットし
た時点から画像形成開始時までの放置時間を計測する放
置時間監視手段と、湿度、用紙保管状態、給紙形態およ
び用紙放置時間に対する最適な転写条件を予めデータと
して蓄えている記憶手段と、前記環境条件検知手段、保
管状態認識手段、給紙形態識別手段および放置時間監視
手段からの信号を入力し、前記記録手段のデータに基づ
いて転写条件を選定する判断手段と、前記判断手段から
の信号により前記静電転写手段を制御する転写条件制御
手段とを備えていることを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明は、上記した画像形成装置に
おいて、環境条件検知手段により検出された湿度が７０
％以上であることを表示する高湿度表示手段を設け、こ
の高湿度表示手段が表示された際に保管状態認識手段に
用紙の保管状態を入力するようにしたことを特徴とする
ものである。

【００１２】本発明の装置によれば、環境条件検知手
段、保管状態認識手段、給紙形態識別手段および放置時
間監視手段を装備したことにより、用紙の給紙部セット
前における保管状態の違いにより生じる含水率の差や、
用紙の給紙部セット後における環境や放置時間の違いに
より生じる含水率の差が十分に認識される。そして、こ
の用紙の含水率に関する正確な把握のもとで、転写条件
の制御が実行される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例に係る複写機を
示すものである。この複写機は、感光体ドラム１に形成
されるトナー像を給紙部２としての給紙トレイ３や手差
しトレイ４から給紙される用紙Ｐに静電的に転写させる
ための静電転写手段５の転写条件（電流値など）を後述
する制御系により制御する以外は従来公知の機種とほぼ
同様の構成からなるものである。本例では上記給紙トレ
イ３として、セットする用紙の吸湿現象を防止するため
のトレイ用ヒーターを内蔵したものを使用している。

【００１５】感光体ドラム１は、その周囲に帯電器１
１、原稿読み取り部や画像処理部等と接続されている像
書込み装置１２、現像器１３、静電転写手段５としての
転写コロトロン１４、剥離器１５、転写後の感光体ドラ
ム１に残留する付着物を除去するクリーナー１６等の画
像形成用周辺機器が配設されており、これらの周辺機器
によりそのドラム表面に所望のトナー像が形成されるよ
うになっている。

【００１６】すなわち、感光体ドラム１は、その表面が
帯電器１１により一様に帯電された後、その帯電された
表面に原稿の画像情報が像書込み装置１２により露光さ
れて静電潜像が形成される。本例では、原稿を露光走査
して得られる光画像を直接書き込む、いわゆるアナログ
方式の装置を例示しているが、本発明では、原稿を露光
走査した後に画像処理部等を通してからレーザービーム
等により書き込む、いわゆるデジタル方式のものを使用
してもよい。感光体ドラム１表面に形成された静電潜像
は、現像器１３により所定の色のトナーにより現像され
てトナー像となる。

【００１７】そして、感光体ドラム１表面に形成された
トナー像は、所定の搬送部２から給紙されて所定のタイ
ミングで感光体ドラム１と転写コロトロン１４の間の転
写部に搬送される用紙Ｐに静電的に転写されるようにな
っている。

【００１８】用紙Ｐは、装置内部に引き出し可能に装着
される複数の給紙トレイ３（ａ〜ｄ）か或いは装置外部
に展開される手差しトレイ４にセットされて、いずれか
のトレイ３，４から転写部に給紙される。３ｅは両面／
合成用のトレイである。給紙トレイ３から給紙を行う場
合には、所定サイズの用紙がセットされた給紙トレイ３
から搬送用ロール対や用紙ガイド等にて構成される給紙
用搬送路２１を通してレジストロール対２２まで給紙さ
れる。一方、手差しトレイ４から給紙を行う場合には、
手差しトレイ４から給紙ロール２３によりレジストロー
ル対２２まで給紙される。レジストロール対２２まで給
紙された用紙Ｐは、感光体ドラム表面に形成されたトナ
ー像が転写部に到達するタイミングに同期させて、感光
体ドラム１と転写コロトロン１４の間に送り出される。
そして、転写部に送り出された用紙Ｐは、図示しない転
写用電源装置と接続されている転写コロトロン１４によ
るコロナチャージを受けて帯電され、この結果、感光体
ドラ１上のトナー像は用紙側に静電的に引きつけられて
転移する。

【００１９】トナー像が転写された後の用紙Ｐは、剥離
器１５により転写ドラム１から剥離された後、感光体ド
ラム１の後工程側に配設された搬送ベルト１７により定
着装置１８に送られ、定着処理された後、排紙トレイ１
９上に排出される。なお、両面コピーや合成コピーを行
う場合には、定着後の用紙Ｐは、反転用搬送路２４に送
られて反転された後（又は反転されずに）、両面／合成
用トレイ３ｅに一時ストックされ、所定のタイミングで
再度給紙用搬送路２１を通して転写部に送られて、感光
体ドラム１上に形成される裏面用又は合成用のトナー像
が転写されるようになっている。

【００２０】図２は、この複写機における静電転写手段
５の転写条件（電流値）を制御する制御系を示す機能ブ
ロック図である。

【００２１】図２において、１０は環境条件検知手段と
しての湿度センサー、２０は保管状態認識手段としての
保管状態入力装置、３０は給紙形態識別手段としての給
紙部識別装置、４０は放置時間監視タイマーである。５
０は、最適な転写条件をデータ（データテーブル）とし
て記憶保持している記録手段としてのメモリである。６
０は、湿度センサー１０、保管状態入力装置２０、給紙
部識別装置３０および放置時間監視タイマー４０から信
号を入力し、メモリ５０のデータに基づいて転写条件を
選定する判断手段としてのＣＰＵである。７０は転写用
電源に接続されている転写電源制御回路、８０は高湿
（相対湿度：７０％以上）の状態であることを表示する
高湿表示ランプ、９０は用紙Ｐを給紙部２にセットした
ことを検知し、その検知信号を放置時間監視タイマー４
０に入力する用紙セット検知スイッチである。転写電源
制御回路８０は、転写用電源を介して転写コロトロン１
４に接続されている。

【００２２】湿度センサー１０は、装置内の湿度（相対
湿度）を検知するセンサーであり、Ａ／Ｄ変換器を介し
てＣＰＵ６０に接続されている。この湿度センサー１０
により湿度が７０％ＲＨ以上であることが検出される
と、高湿表示ランプ８０が点灯するようになっている。

【００２３】保管状態入力装置２０は、給紙部２にセッ
トする前の用紙Ｐの保管状態を入力するものであり、コ
ピー動作に関する操作パネル内に付加して設けられる。
この入力装置２０には、ユーザーが、給紙部２にセット
する用紙Ｐがそのセット直前には包装紙に包装されたま
まで保管されていた未開封用紙か、或いは、包装紙から
開封されて放置状態で保管されていた開封放置用紙かを
確認して、その一方の保管状態を選択して入力するよう
になっている。

【００２４】給紙部識別装置３０は、給紙部２が給紙ト
レイ３または手差しトレイ４のいずれであるかを識別す
るものであり、例えば、ユーザーの操作パネル上での選
択内容によって検出できるように構成される。

【００２５】放置時間監視タイマー４０は、用紙Ｐを給
紙部２（給紙トレイ３または手差しトレイ４のいずれ
か）にセットした時点からコピー開始時までの放置時
間：Ｔを計測するものである。この監視タイマー４０
は、各給紙トレイ３および手差しトレイ４に設けた用紙
セット検知スイッチ９０により用紙Ｐのセットが検知さ
れると、その検知信号が入力されて放置時間Ｔを３０分
毎にカウントし始めるようになっている。

【００２６】メモリ５０は、湿度、その湿度でさらされ
ている用紙放置時間、給紙部２にセットされるまでの環
境の影響度合いの目安となる用紙保管状態、および、給
紙形態の違いに対する最適な転写条件をデータとして記
憶保持している。このデータは、各装置の特性に応じて
予め実験により求められ、メモリに記憶されている。本
例で使用したデータテーブルを表１に示す。このデータ
テーブルに示す転写電流Ａ，Ｂは、湿度が７０％ＲＨ以
上のときの設定値である。

【００２７】

【表１】

【００２８】次に、この複写機に設けた転写条件に関す
る制御系の動作について図３を参照しながら説明する。

【００２９】まず、給紙部２（給紙トレイ３または手差
しトレイ４のいずれか）に用紙Ｐがセットされて、図示
しない操作パネルからコピー開始指令が出されると、湿
度センサー１０により装置内の相対湿度が検出され、そ
の検知信号がＣＰＵ６０に出力される。ＣＰＵ６０にお
いては、その検出した相対湿度が７０％以上であるか否
かが判断され（ステップＳ１）、７０％未満の場合には
転写条件に関する制御が行わないことが決定される（ス
テップＳ２）。なお、用紙Ｐを給紙部２にセットする
と、その用紙セットが用紙セット検知スイッチ９０によ
り検知され、その検知信号に基づいて放置時間監視タイ
マー４０が用紙の給紙部２における放置時間Ｔを計測し
始める。

【００３０】ステップＳ１において、相対湿度が７０％
以上であると判断された場合には、高湿表示ランプ８０
が点灯する（ステップＳ３）。この高湿表示ランプ８０
が点灯している場合、ユーザーは給紙部２にセットした
用紙Ｐのセット前の保管状態についての情報を保管状態
入力装置２０に入力する。すなわち、セットした用紙Ｐ
がセット前は未開封の用紙であったか、或いは、開封さ
れて（例えば３時間以上）放置されていた用紙であった
かを入力する。

【００３１】この入力装置２０からの信号がＣＰＵ６０
に出力されると、ＣＰＵ６０では給紙部２にセットされ
た用紙Ｐが「未開封紙」または「開封放置紙」のいずれ
であるかが認識される（ステップＳ４）。このステップ
Ｓ４において用紙Ｐの保管状態が認識されると、ＣＰＵ
６０では、給紙部識別装置３０から入力される信号によ
り給紙部２が給紙トレイ３、手差しトレイ（ＭＳＩ）４
のいずであるかが判別される（ステップＳ５，Ｓ６）。

【００３２】ステップＳ５において、開封放置されてい
た用紙Ｐが手差しトレイ４にセットされていると判別さ
れた場合、ＣＰＵ６０では、用紙Ｐは手差しトレイ４に
セットされる前にも開封放置されて吸湿している可能性
が高く、しかも手差しトレイ４において相対湿度７０％
以上の環境下にさらされることを考慮し、放置時間Ｔに
かかわらず、その用紙は含水率が高い状態にあるものと
みなして、転写電源制御回路７０に高湿環境用の転写電
流（Ｂ）を設定する信号を出力する（ステップＳ７）。

【００３３】また、ステップＳ５において、開封放置さ
れていた用紙Ｐが給紙トレイ３にセットされていると判
別された場合、ＣＰＵ６０では、放置時間監視タイマー
４０から入力される放置時間Ｔが３時間以上であるか否
かが判断される（ステップＳ８）。放置時間Ｔが３時間
以上である場合には、用紙Ｐが給紙トレイ３においてヒ
ーターにより乾燥されて吸湿している水分が放散されて
いることを考慮し、その用紙は含水率が高くない（通常
レベルの）ものとみなして、転写電源制御回路７０に通
常用の転写電流（Ａ）を設定する信号を出力する（ステ
ップＳ９）。反対に、放置時間Ｔが３時間未満である場
合には、用紙Ｐが給紙トレイ３のヒーターによる十分な
乾燥を受けないことを考慮し、その用紙は含水率が高い
状態にあるものとみなして、転写電源制御回路７０に高
湿環境用の転写電流（Ｂ）を設定する信号を出力する
（ステップＳ７）。

【００３４】一方、ステップＳ６において、未開封状態
で保管されていた用紙Ｐが給紙トレイ３にセットされて
いると判別された場合、ＣＰＵ６０では、用紙Ｐはセッ
ト前に高湿環境による影響を受けず、しかもセット後に
おいても給紙トレイ３のヒーターによる乾燥を受けてい
ることを考慮し、放置時間Ｔにかかわらず、その用紙は
含水率が高くないものとみなして、転写電源制御回路７
０に通常用の転写電流（Ａ）を設定する信号を出力する
（ステップＳ９）。

【００３５】また、ステップＳ６において、未開封状態
で保管されていた用紙Ｐが手差しトレイ４にセットされ
ていると判別された場合、ＣＰＵ６０では、放置時間監
視タイマー４０から入力される放置時間Ｔが３時間以上
であるか否かが判断される（ステップＳ１０）。放置時
間Ｔが３時間以上である場合には、用紙Ｐが手差しトレ
イ４上において相対湿度７０％以上の環境下に長時間さ
らされることを考慮し、その用紙は含水率が高い状態に
あるものとみなして、転写電源制御回路７０に高湿環境
用の転写電流（Ｂ）を設定する信号を出力する（ステッ
プＳ７）。反対に、放置時間Ｔが３時間未満である場合
には、用紙Ｐは相対湿度７０％以上の環境にさらされる
時間も短く、その高湿環境の影響を強くうけていないこ
とを考慮し、その用紙は含水率が高くないものとみなし
て、転写電源制御回路７０に通常用の転写電流（Ａ）を
設定する信号を出力する（ステップＳ９）。

【００３６】そして、転写電源制御回路７０では、転写
コロトロン１４を転写電流（Ａ），（Ｂ）のいずれかに
より動作させる。これにより、用紙Ｐの含水率を十分に
考慮した最適な転写が実行される。特に、用紙Ｐが給紙
部にセットされる前に開封状態で高湿下に放置されて含
水率が高い状態にあった場合でも、その状態が考慮され
た適切な転写条件が設定されるようになっている。この
結果、用紙の含水率に起因した転写不良を十分に解消す
ることが可能となり、良好な転写を安定して行うことが
できる。

【００３７】なお、環境条件検知手段は、湿度のみでは
なく、湿度と温度を共に検出するものであってもよい。
また、最適な転写条件を設定する際の各パラメータの閾
値等の設定や転写条件の設定も任意に変更することがで
きる。転写条件としては、転写電流に限らず、転写電圧
を制御するようにしてもよい。さらに、高湿表示手段の
表示する相対湿度の目安についても７０％ＲＨに限らず
適宜変更設定することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環境条件検知手段、保管状態認識手段、給紙形態識別手
段および放置時間監視手段を装備しているので、用紙の
給紙部セット前における保管状態の違いにより生じる含
水率の差や、用紙の給紙部セット後における環境や放置
時間の違いにより生じる含水率の差が十分に認識される
ことになり、これにより、給紙部にセットして使用する
段階の用紙の含水率に関する適切な把握のもとで転写条
件が的確に制御され、この結果、転写むらや画像抜けの
ない良好な転写を安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した複写機の一例を示す要部概
念図である。

【図２】 転写手段に係る制御系を示す機能ブロック図
である。

【図３】 図２の制御系の制御手順を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１…感光体、２…給紙部、３…給紙トレイ、４…手差し
トレイ、１０…環境条件検知手段、２０…保管状態認識
手段、３０…給紙形態識別手段、４０…放置時間監視手
段、５０…記憶手段、６０…判断手段、７０…転写条件
制御手段、８０…高湿度表示手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 嘉博 神奈川県海老名市本郷2274番地、富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給紙部から搬送される用紙に感光体表面
   のトナー像を静電的に転写する静電転写手段と、 少なくとも湿度を検出する環境条件検知手段と、 給紙部にセットする前の用紙の保管状態を入力する保管
   状態認識手段と、 給紙部がトレイ給紙または手差し給紙のいずれの形態で
   あるかを識別する給紙形態識別手段と、 用紙を給紙部にセットした時点から画像形成開始時まで
   の放置時間を計測する放置時間監視手段と、 湿度、用紙保管状態、給紙形態および用紙放置時間に対
   する最適な転写条件を予めデータとして蓄えている記憶
   手段と、 前記環境条件検知手段、保管状態認識手段、給紙形態識
   別手段および放置時間監視手段からの信号を入力し、前
   記記録手段のデータに基づいて転写条件を選定する判断
   手段と、 前記判断手段からの信号により前記静電転写手段を制御
   する転写条件制御手段とを備えていることを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 環境条件検知手段により検出された湿度
   が７０％以上であることを表示する高湿度表示手段を設
   け、 この高湿度表示手段が表示された際に保管状態認識手段
   に用紙の保管状態を入力するようにした請求項１記載の
   画像形成装置。