JP2013174800A

JP2013174800A - 画像形成装置

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Publication number: JP2013174800A
Application number: JP2012040317A
Authority: JP
Inventors: Takuro Mita; 拓郎三田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-09-05

Abstract

【課題】画像形成装置内に水滴が発生する可能性のあるケースを確実に判別し、判別結果に基づき水滴発生対策を行う。
【解決手段】機内の環境の湿度の度合を、湿度の大きさに対応して予め複数段階設定された指標のうちの１つとして導出する環境湿度導出手段と、通紙される記録材の種類、環境湿度導出手段に導出された指標、二次転写ニップ部に記録材が存在する状態で転写バイアス印加回路部４１により二次転写ローラ９に印加される電圧の大きさから、記録材の湿度の度合を、前記予め複数段階設定された指標のうちの１つとして導出する記録材湿度導出手段と、環境湿度導出手段よりも記録材湿度導出手段により導出された指標の方が、湿度の度合が大きいことを示す場合、機内の結露の発生を抑制するように、画像形成動作を制御する制御手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置に適用されている加熱定着装置においては、定着ニップ部に吸湿率（記録材重量に対する吸湿した水分量の割合）の高い記録材が搬送され高温度で急激に加熱されると、記録材に含まれていた水分が蒸発して多量の水蒸気が発生することがある。
このような水蒸気の発生を予測するため、次のような方法が開示されている。それは、例えば、装置内に湿度センサなどの環境センサを設置し、画像形成装置が設置された周辺の環境を検出することで記録材の吸湿率を推測する方法である。またそれは、記録材に転写する際に転写手段に流れる電流情報、或いは、転写手段に供給される電圧情報によって、記録材の吸湿率を推測する方法（特許文献１参照）である。
このような方法により、記録材の吸湿率が判断され、記録材のカール対策や水蒸気発生対策のために定着温度制御を変更する対策シーケンスが行われている。

特開２００１−２９０３１６号公報

ところで、画像形成装置の設置環境と、記録材の保管環境とが異なるケースがある。
このようなケースとして、例えば冷房の効いたオフィスなど低温度・低湿度の周囲環境に設置された画像形成装置に、夏場の倉庫などの高湿度環境下に放置して吸湿率が高くなった記録材を持ち込んで通紙する場合がある。この場合、吸湿した記録材から大量に発生した水蒸気が、装置内の温度の低い搬送パスに水滴となって付着し、さらに、その水滴が搬送された記録材に付着するなどして画像不良等の問題が発生する場合がある。そのため、吸湿率の高い記録材をプリントする場合には、予め温度制御を行いながら定着器を所定時間回転させ、装置内の搬送パスの温度を上昇させてから通紙することにより、搬送パスへの水滴の付着を抑制するなど、水滴発生予防の制御が必要となる。
しかしながら、このように画像形成装置の設置環境と、記録材の保管環境とが異なることに起因する問題の発生は、前述した環境センサによる周辺環境の検出や、又は、転写手段を用いた記録材の吸湿率の推測だけでは判別できない。すなわち、環境センサを用いることで、周囲環境の湿度は判断できるものの、実際に通紙された記録材の吸湿率は判断できない。同様に、転写手段を用いた記録材の吸湿率の推測だけでは周囲環境は判断できない。

一方で、高温度・高湿度の周囲環境下の画像形成装置に、高湿度環境下に放置して吸湿率が高くなった記録材を通紙する場合、発生した水蒸気は搬送パス付近では冷却されることがないため、水滴として付着しにくく、水滴発生予防の制御は不要である。しかし、前述のような周囲環境の湿度、又は、転写手段を用いた記録材の吸湿率の推測結果、いずれかに基づいて水滴発生予防制御が行われる設定で、高湿度環境下の画像形成装置に吸湿率が高い記録材を通紙すると、水滴発生予防シーケンスは実行されてしまう。
すなわち、本来不要なケースでも水滴発生予防シーケンスが実行されてしまうこととなる。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、画像形成装置内に水滴が発
生する可能性のあるケースを確実に判別し、判別結果に基づき水滴発生対策を行うことを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
現像剤像が形成される像担持体と、
記録材を前記像担持体との間に形成された転写ニップで挟持搬送することで、前記像担持体上に形成された現像剤像を該記録材に転写する転写部材と、
を有し、記録材に画像を形成する画像形成動作を行う画像形成装置であって、
前記転写部材に電圧を印加する電圧印加手段を有し、
前記電圧印加手段により前記転写部材に電圧が印加されたときに、前記転写部材に流れる電流が一定の電流になるように前記電圧印加手段が前記転写部材に印加する電圧を制御する画像形成装置において、
画像形成装置内の環境の湿度の度合を、湿度の大きさに対応して予め複数段階設定された指標のうちの１つとして導出する環境湿度導出手段と、
通紙される記録材の種類、前記環境湿度導出手段により導出された指標、前記転写ニップに記録材が挟持された状態で前記電圧印加手段により前記転写部材に印加される電圧の大きさから、記録材の湿度の度合を、前記予め複数段階設定された指標のうちの１つとして導出する記録材湿度導出手段と、
前記環境湿度導出手段により導出された指標よりも、前記記録材湿度導出手段により導出された指標の方が、湿度の度合が大きいことを示す場合、
画像形成装置内の結露の発生を抑制するように、前記画像形成動作を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置内に水滴が発生する可能性のあるケースを確実に判別し、判別結果に基づき水滴発生対策を行うことが可能となる。

実施例１の水滴発生予防制御実行判断を示すフローチャート実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図実施例１に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図実施例１のエンジン制御部とコントローラ部のインタフェース信号を示す図実施例１の基準垂直同期信号と各色の画像データ信号との時間差を示す図実施例１に係る画像形成装置の二次転写バイアス制御を示すフローチャート実施例１の機内湿度レベルを判断するためのテーブル実施例１の記録材の吸湿率を判断するためのテーブル実施例１の水滴発生予防シーケンスのタイムチャート実施例２の水滴発生予防制御実行判断を示すフローチャート実施例２の検出湿度と設置環境の湿度レベルとの関係を示すテーブル実施例３の水滴発生予防シーケンスのタイムチャート実施例４の水滴発生予防シーケンスのタイムチャート実施例１の転写バイアス印加回路部を示す図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

以下、実施例１について説明する。
まず、画像形成装置としてのレーザプリンタ全体の概略構成について説明する。図２は、レーザプリンタ全体の概略構成を示す断面図である。

レーザプリンタにおいては、次に示すようにして記録材に画像が形成される。
図２に示す様に画像形成部において、まず、図示しないコントローラ部から送信された画像信号に基づいて感光ドラム５表面に静電潜像が形成される。
そして、この静電潜像がトナー（現像剤）を用いて現像されて得られた可視画像が、像担持体としての中間転写体（中間転写ベルト）１２に重畳転写されて、中間転写体１２上（像担持体上）にカラー可視画像（現像剤像）が形成される。その後、このカラー可視画像が記録材２に転写され、転写された未定着のカラー可視画像がその記録材２上に定着される。このようにして、記録材２上に画像が形成される。
ここで、各画像形成部の構成及び動作は、用いるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下の説明において特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図２中符号に与えた添え字Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）は省略して総括的に説明する。

画像形成部は、複数（トナーの色の数）並設されたステーション毎の感光ドラム５、一次帯電手段としての注入帯電器７、現像手段としての現像器８、トナーカートリッジ１１、中間転写体１２、給紙（給送）部、転写部及び定着部１３によって構成されている。
感光ドラム５、注入帯電器７、現像器８は、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ２２に搭載されている。

感光ドラム５は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム５を画像形成動作に応じて図２において時計周り方向に回転させる。感光ドラム５への露光光はスキャナ部１０から送られ、感光ドラム５の表面に選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。

一次帯電手段（注入帯電手段）として、各ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光ドラム５を帯電させるための４個の注入帯電器７が設けられており、各注入帯電器７にはスリーブ７Ｓが備えられている。
現像手段として、感光ドラム５上の静電潜像を可視化するために、各ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器８が設けられており、各現像器にはスリーブ８Ｓが備えられている。各々の現像器はプロセスカートリッジ２２に脱着可能に取り付けられている。

中間転写体１２は、感光ドラム５に接触するように配設され、カラー画像形成時に感光ドラム５の回転に伴って図２において反時計周り方向に回転するように構成されている。そして、中間転写体１２には、一次転写ローラ４に一次転写バイアスが印加されることによって感光ドラム５上の可視画像が転写される。
その後、転写部材としての二次転写ローラ９に二次転写バイアスが印加された状態で、中間転写体１２と二次転写ローラ９との間に形成された二次転写ニップ部で記録材２が狭持搬送されることにより、記録材２にカラー可視画像が同時に重畳転写される。中間転写体１２と二次転写ローラ９との間に形成された二次転写ニップ部は、転写ニップに相当する。

定着手段としての定着部１３は、記録材２を搬送させながら、転写されたカラー可視画
像を加熱して定着させる定着動作を行うものであり、記録材２を加熱する定着ローラ１４と、記録材２を定着ローラ１４に圧接させるための加圧ローラ１５とを備えている。定着ローラ１４と加圧ローラ１５は、中空状に形成され、内部にはそれぞれヒータ１６，１７が内蔵されている。すなわち、カラー可視画像を保持した記録材２は、定着ローラ１４と加圧ローラ１５により挟持搬送されるとともに、熱及び圧力が加えられることによりトナーが記録材上に定着される。可視画像定着後の記録材２が排出部に排出されることで画像形成動作が終了する。

記録材判別装置（記録材判別手段）としての画像読取センサ１２３は、レジストローラ対３の直後（記録材搬送方向下流側の近傍）の位置に配置されている。そして、画像読取センサ１２３は、給送された記録材２がレジストローラ対３によって搬送されてから所定時間後に一時停止された状態で記録材２の種類を判別するための検出動作を行う。検出動作においては、例えば記録材の表面画像をＣＭＯＳセンサによって撮像し、記録材の表面平滑性及び反射光率（又は反射率を表す値、具体的には反射光量を表す値）、及び透過率（又は透過率を表す値、具体的には透過光量を表す値）を検出するものがある。
また、図２において、後述する制御手段としてのエンジン制御部２０３は、記録材搬送路上のレジストセンサ１９、定着前センサ２７、定着排紙センサ２０、両面搬送センサ２８によって、搬送状況を管理する。

ここで、転写電圧（二次転写バイアス）を制御する方法については後述するが、特開平２−１２３３８５号公報に開示されているような方法が知られている。それは、転写ローラの抵抗値を予測して転写電圧を適切に制御するＡＴＶＣ（ＡｃｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれるものである。ＡＴＶＣ制御は、画像形成装置の前回転動作（前回転工程）中に転写ローラから感光ドラムに所定の一定の電流を流し、その時の印加電圧値より転写ローラの抵抗値を予測し、実際の転写時にその抵抗値に応じた適切な転写電圧を転写ローラに印加するものである。

（プリンタシステム構成）
次に、プリンタのシステム構成及びインタフェースについて説明する。
図３は、図２に示すプリンタ周辺のシステム構成を示すブロック図である。
同図において、２００はホストコンピュータ、２０１はコントローラ部、２０３はエンジン制御部（以下、制御部）である。

制御部２０３は次に示すもので構成されている。それは、ビデオインタフェース部２０４、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２０５、画像処理ＧＡ２０６、画像制御部２０７、定着制御部２０８、記録材搬送部２０９及び駆動制御部２１０、スループットダウン制御部２１１、給紙リトライ制御実行判断部２１２である。
コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００、制御部２０３と相互に通信が可能となっている。

図４は、制御部２０３とコントローラ部２０１のインタフェース信号を示す図である。
図４において、１０３はシリアルコマンド送信信号線で、コントローラ部２０１から制御部２０３へ命令を送信するものである。１０４はシリアルステータス送信信号線で、コマンドに応えて制御部２０３からコントローラ部２０１ヘシリアル通信でステータスデータを送信するものである。
１０５は基準垂直同期信号線で、制御部２０３からコントローラ部２０１ヘ基準の垂直同期信号を送信するものである。

１０６はＹ水平同期信号線で、制御部２０３からコントローラ部２０１ヘイエローの水平同期信号を送信するものである。同様に、１０７、１０８、１０９はそれぞれＭ，Ｃ，
Ｋ水平同期信号線で、制御部２０３からコントローラ部２０１ヘマゼンタ、シアン、ブラックの水平同期信号を送信するものである。
１１０はＹ画像データ信号線で、コントローラ部２０１から制御部２０３ヘイエローの画像データ信号を送信するものである。同様に、１１１、１１２、１１３はそれぞれＭ，Ｃ，Ｋ画像データ信号線で、コントローラ部２０１から制御部２０３ヘマゼンタ、シアン、ブラックの画像データ信号を送信するものである。

コントローラ部２０１は、まず、ホストコンピュータ２００から画像情報と印字命令を受け取る。そして、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換し、ビデオインタフェース部を介して、記録材毎に印字予約コマンド、印字開始コマンド及びビデオ信号を制御部２０３に送出する。コントローラ部２０１は、ホストコンピュータ２００からの印字命令に従って印字予約コマンドを制御部２０３へ送信し、印字可能な状態となったタイミングで、制御部２０３へ印字開始コマンドを送信する。

制御部２０３は、コントローラ部２０１からの印字予約コマンドの順に印字の実行準備を行い、コントローラ部２０１からの印字開始コマンドを待つ。制御部２０３は、印字指示信号を受信すると、コントローラ部２０１に、ビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号を出力し、印字予約コマンドに従って印字動作を開始する。

以下、図５を参照して、本実施例の画像形成装置において画像形成処理を実行する際にコントローラ部２０１から制御部２０３へ送信される各色画像データの送信タイミングについて説明する。
図５は、本実施例を示す画像形成装置の印字動作中における基準垂直同期信号１０５と各色の画像データ信号との時間差を示すタイミングチャートである。

図５において、Ｔ１は基準垂直同期信号とイエロー画像データの時間差で、コントローラ部２０１が制御部２０３から基準垂直同期信号（１０５）を受信してからイエロー画像データを制御部２０３へ送信するまでの時間差に対応する。
同様に、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は基準垂直同期信号（１０５）とそれぞれマゼンタ，シアン，ブラック画像データの時間差である。時間差Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、コントローラ部２０１が制御部２０３から基準垂直同期信号（１０５）を受信してから各色画像データを制御部２０３へ送信するまでの時間差に対応する。

コントローラ部２０１が、図３に示したホストコンピュータ２００より印字開始命令を受けると、コントローラ部２０１は、画像印字モードを選択し、制御部２０３に対し、シリアルコマンド送信信号線１０３を介して印字動作開始コマンドを発行する。
制御部２０３は印字動作開始コマンドを受信すると、印字動作を開始するとともに、コントローラ部２０１ヘシリアルステータス送信信号線１０４を介して印字動作を開始したことを伝える。
印字動作が開始されると、感光ドラム５を回転駆動する感光ドラム駆動モータ、中間転写体１２を回転駆動する中間転写ベルト駆動モータ、及び各色のスキャナ部１０の駆動が開始されるとともに、定着部１３の加熱も開始される。

次に、各色の画像形成の準備が整った時点で、制御部２０３は、コントローラ部２０１に基準垂直同期信号線１０５を介して基準垂直同期信号（以下、／ＴＯＰ信号）を出力する。なお、以降、上記各アクチュエータの駆動開始、及び定着加熱の開始から、画像形成準備の完了までを、前回転動作と呼ぶこととする。

コントローラ部２０１は、制御部２０３より出力される基準垂直同期信号（／ＴＯＰ信号）を受信してから、時間差Ｔ１を空けて、イエローの印字画像データ情報を水平同期信
号に同期してＹ画像データ信号線１１０を介して出力する。
そして、イエローのスキャナ１０Ｙ内のレーザビーム走査系は、コントローラ部２０１より入力された画像情報に基づきレーザビームを発光させて感光ドラム５Ｙ上に静電潜像が形成される。ここで、時間差Ｔ１は、図５を用いて説明したように、メモリに記憶されていた基準垂直同期信号入力からイエローの画像データ出力までの時間差である。また、イエローの印字画像データ情報は、具体的にはレーザビームのＯＮ／ＯＦＦ信号である。

そして、イエローの現像部８Ｙは感光ドラム５Ｙ上に形成された静電潜像をトナーを用いて可視画像化し、感光ドラム５Ｙ上の可視画像は、図２において感光ドラム５Ｙの最下点に位置する一次転写部で中間転写体１２に一次転写される。ここで、一次転写部は、中間転写体１２を介して感光ドラム５と一次転写ローラ４との間に形成されたニップ部である。

そして、コントローラ部２０１は、予め定められた基準同期信号からマゼンタの画像データ出力タイミングまでの時間（時間差Ｔ２）を空けてＭ画像データ信号線１１１を介して画像データ情報を出力する。このことで、中間転写体１２に転写されたイエローのトナーによる可視画像がマゼンタの感光ドラム５Ｍの最下点（一次転写部）を通過するタイミングに合わせて、マゼンタのトナーによる可視画像がマゼンタの感光ドラム５Ｍの最下点に到達することとなる。
マゼンタのスキャナ１０Ｍ内のレーザビーム走査系は、コントローラ部２０１より入力された画像情報に基づきレーザビームを発光させて感光ドラム５Ｍ上に静電潜像が形成される。マゼンタの現像部６Ｍは感光ドラム５Ｍ上に形成された静電潜像をトナーを用いて可視画像化し、感光ドラム５Ｍ上の可視画像は、感光ドラム５Ｍの最下点に位置する一次転写部でイエローの可視画像にちょうど位置を合わせて中間転写体１２に一次転写される。

シアン、ブラックの可視画像も、マゼンタと同様に４色の画像が中間転写体１２上でちょうど重なるように、予め定められた基準同期信号から画像データ出力タイミングまでの時間（時間差Ｔ３，Ｔ４）だけあけて画像形成される。
以上により、中間転写体１２上には、４色の画像データにより形成された印字用トナー像が形成され、二次転写位置へと搬送される。

二次転写ローラ９は、中抵抗（体積抵抗率：１×１０^６〜１×１０^１０Ω・ｃｍ）の抵抗値を有するＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ヒドリンゴム等の発泡層で芯金を被覆して構成されている。そして、二次転写ローラ９は、中間転写体１２を張架するための二次転写対向ローラ１８に対向する位置で、中間転写体１２を介して二次転写対向ローラ１８を圧接するように配設されている。二次転写ローラ９と中間転写体１２とは二次転写ニップ部を形成している。また、二次転写ローラ９は、中間転写体１２に対して当接、離間可能に構成されている。

また、二次転写ローラ９には、後述する二次転写バイアス（転写電圧）の印加制御を行うための電圧印加手段としての転写バイアス印加回路部４１、電流検出手段としての電流検出回路部（電流検出器）４５、制御部２０３が接続されている。二次転写ニップ部に記録材２が挟持された状態で二次転写ローラ９に転写電圧が印加されると、転写電流Ｉの大半は、記録材２、中間転写体１２、二次転写ローラ９、二次転写対向ローラ１８と流れ、グランドを介して電流検出回路部４５に流れ込む。電流検出回路部４５は、転写電流Ｉを、電流の大きさに比例した電圧信号に変換して、制御部２０３のＣＰＵ２０５のＡ／Ｄポートへ出力する。

図１４は、本実施例の転写バイアス印加回路部４１の概略構成を示す図である。
図１４において、４２は電圧設定回路部でＣＰＵ２０５が出力するＰＷＭ信号に応じて、高圧出力電圧が変えられる。４３はトランス駆動回路部で、４４は高圧トランス部である。ＣＰＵ２０５がクロック信号ＣＬＯＣＫを出力すると高圧トランス部４４がドライブされてトランス４４の二次側に整流された直流高圧電圧が出力される。

４６はフィードバック回路部であって、フィードバック抵抗Ｒ７１を介して出力電圧をモニタし、ＰＷＭ信号の設定に応じた出力電圧値になるように設けられた回路である。電流検出回路部４５では、転写部材（二次転写ローラ９）に流れる電流値Ｉ７２とフィードバック回路部４６から流れる電流値Ｉ７１を加算した電流値Ｉ７３が検出抵抗Ｒ７３で検出されアナログ値として制御部２０３に伝送される。

二次転写ローラ９は抵抗成分で形成されている。そのため、印加された出力電圧に対して、検出抵抗Ｒ７３に流れる電流はフィードバック回路部４６から流れてくる電流値Ｉ７１と二次転写ローラ９に流れる電流値Ｉ７２である。
電流値Ｉ７１は、ＰＷＭ信号で設定されるＶｐｗｍ、Ｖｒｅｆ、Ｒ７４、Ｒ７５を用いて次式で決められる。
Ｉ７１＝（Ｖｒｅｆ−Ｖｐｗｍ）／Ｒ７４−Ｖｐｗｍ／Ｒ７５
また、その電流値Ｉ７１がフィードバック抵抗Ｒ７１を流れることで、出力電圧は設定される。つまり、二次転写ローラ９に印加される電圧Ｖｏｕｔが次式のように設定される。
Ｖｏｕｔ＝Ｉ７１×Ｒ７１＋Ｖｐｗｍ≒Ｉ７１×Ｒ７１
この電圧Ｖｏｕｔは常に負帰還回路で安定化されているため負荷が変動してもＶｐｗｍに忠実に対応した電圧とすることができる。

また、二次転写ローラ９に流れる電流は、検知される電流Ｉ７３からフィードバック回路部４６に流れる電流Ｉ７１を引いた値（電流値Ｉ７２）である。そして、この電流値Ｉ７２が所望の電流値になった時点の出力電圧をもとに二次転写ローラ９の抵抗値を算出することができる。

上記転写電流の制御を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
定電流制御が開始されて電圧Ｖが二次転写ローラ９に印加される（ステップＳ１）と、電圧Ｖの印加によって流れた電流値が電流検出回路部４５によって検知され、アナログ信号に変換される。このアナログ信号は制御部２０３のＣＰＵ２０５に入力された後、Ａ／Ｄ変換されてデジタル値である検知電流値ｉに変換される（ステップＳ２）。これ以降のフローチャートはＣＰＵ２０５に関するものであるが、説明の便宜上、制御部２０３のフローとして説明する。

ステップＳ２で得られた検知電流値ｉは、制御部２０３に予め記憶されている目標電流値ｉ０と比較される（ステップＳ３）。
そして、その差分Δｉ（＝ｉ０−ｉ）が０より大きい（０＜Δｉ）場合は出力電圧Ｖに所定の電圧変化幅（所定電圧幅）ΔＶを加算した電圧値を設定する（ステップＳ４）。差分Δｉ（＝ｉ０−ｉ）が０（０＝Δｉ）の場合はそのときの出力電圧Ｖを保持し（ステップＳ５）、差分Δｉ（＝ｉ０−ｉ）が０より小さい（０＞Δｉ）場合は出力電圧Ｖに所定の電圧変化幅ΔＶを減算した電圧値を設定する（ステップＳ６）。

そして、上記の電流制御を継続するか終了するかの判断（ステップＳ７）の後、この制御を継続する場合には設定された電圧値Ｖを印加（ステップＳ８）した後、ステップＳ２に戻る。このような動作を繰り返すことで転写電流は目標電流値に収束し、転写バイアス印加回路部４１で定電流制御が実現される。本実施例においては、目標電流値ｉ０を＋２０μＡ、電圧変化幅ΔＶを＋２０Ｖとした。

ここで、前述したような定電流制御を用いた画像形成装置では、二次転写工程において以下のような現象が発生することが知られている。
記録材２や転写関連部材（二次転写ローラ９など）の抵抗値は、画像形成装置の雰囲気環境に大きく依存している。このため、画像形成装置が置かれている環境（温度、湿度）の変化や、記録材２の種類や吸湿率、転写部の構成部材である二次転写ローラ９などの含有水分量、特性個体差などによって転写系のインピーダンスが変化する。
特に、前述のように発泡層を持って構成される二次転写ローラ９においては、水分量の含有量の変化によるインピーダンスへの影響が支配的である。

低温低湿環境（例えば温度１５℃、湿度１０％）においては、二次転写ローラ９の抵抗が高くなり、一方、高温高湿環境（例えば温度３０℃、湿度８０％）においては、二次転写ローラ９の抵抗が低くなる。
同様に、記録材２の吸湿率が低い場合は、記録材２の抵抗は高くなり、一方、記録材２の吸湿率が高い場合は、記録材２の抵抗は低くなる。よって、二次転写ニップ部に記録材２が無い状態での定電流制御時のインピーダンスから、画像形成装置内（機内）の湿度を推測することが可能である。

そこで、本実施例では、画像形成装置内の湿度と、二次転写ニップ部に記録材２が無い状態での定電流制御時の印加電圧値との関係を実験で調査し、この実験結果を予めテーブル化してメモリ（不図示）に記憶させている。制御部２０３は、この関係テーブルを元に、定電流制御時に印加した電圧値から画像形成装置内の環境の湿度（湿度の度合）を判断する（以下、機内湿度判断）。ここで、制御部２０３は環境湿度導出手段に相当する。

さらに、前述の画像読取センサ１２３により記録材の種類が判明しており、かつ、画像形成装置内の湿度が判明している場合、二次転写ニップ部に記録材がある状態での定電流制御時のインピーダンスから、記録材の吸湿率を推測することが可能である。
そこで、本実施例では、記録材の種類ごとに、画像形成装置内の湿度と、二次転写部に記録材がある状態での定電流制御時の印加電圧値と、記録材の吸湿率との関係を実験で調査し、この実験結果を予めテーブル化してメモリ（不図示）に記憶させている。制御部２０３は、この記録材の種類ごとの関係テーブルを元に、定電流制御時に印加した電圧値から記録材の吸湿率（湿度の度合）を判断する（以下、記録材湿度判断）。ここで、制御部２０３は記録材湿度導出手段に相当する。

以下に、本実施例において制御部２０３により行われる、画像形成装置内の結露の発生を抑制するための水滴発生予防制御の実施判断、及びその実施について、図１に示すフローチャートに基づいて説明する。
画像形成装置は、ステップＳ１００により、前回転動作中に二次転写ニップ部に記録材がない状態で定電流制御を行い、この時の印加電圧値を取得する。そして、この時の印加電圧値を元に図７の機内湿度判断テーブルを参照し、指標としての機内湿度レベルＨ_ｌ
ｅｖ_ａを判断する（ステップＳ１０１）。
ここで、機内湿度レベルは、次に示すように、湿度の度合の大きさに対応して予め複数段階設定されているものとする。それは、例えば、“低温低湿環境”（例えば温度１５℃、湿度１０％）、“常温常湿環境”（例えば温度２３℃、湿度６０％）、“高温高湿環境”（例えば温度３０℃、湿度８０％）のように、複数段階に分けてあるものとする。

続いて、ステップＳ１０２により、レジストローラ部に搬送されたジョブ１枚目の記録材を画像読取センサ１２３によって検出し、記録材の種類を判断する。その後、中間転写体１２上のカラー可視画像の先端と、種類判別を終えた記録材の先端とが、二次転写ニップ部（二次転写位置）において完全一致するよう、記録材の搬送を制御し、記録材は二次
転写ニップ部以降へと搬送される。
この時、ステップＳ１０３において、制御部２０３は、二次転写ニップ部に記録材がある（存在する）状態で定電流制御を行い、この時の印加電圧値を取得する。

続いて、ステップＳ１０４により、制御部２０３は記録材の吸湿レベルＨ_ｌｅｖ_ｂを判断する。このとき、ステップＳ１０１で得た機内の湿度レベルと、ステップＳ１０２で得た記録材の種類と、ステップＳ１０３で得た、記録材が二次転写ニップ部にある状態での印加電圧値とから、図８で示す記録材毎の記録材吸湿率判断用テーブルを参照して判断する。
ここで、記録材の吸湿レベル（指標）は、前述の機内湿度レベルと同じ基準で振り分けられているものとする。例えば、前述した低温低湿環境下に、所定時間（例えば２４時間など）放置した記録材の吸湿率レベルを“低温低湿放置紙”と定義し、同様に“常温常湿放置紙”、“高温高湿放置紙”、のように、記録材の吸湿率レベルを複数段階に分けてあるものとする。

ここで、図８の記録材吸湿率判断用テーブルを例に以下に説明する。ステップＳ１０２で得た記録材の種類が“記録材Ｂ”であり、Ｓ１０１で得た機内の湿度レベルが”低温低湿環境”であったときに、ステップＳ１０３で印加電圧値が８００［Ｖ］であった場合は、次のように判断する。すなわち、この場合には、記録材の吸湿率レベルＨ_ｌｅｖ_ｂは”高温高湿放置紙”であると判断する。

ステップＳ１０５では、制御部２０３は、ステップＳ１０１で得た機内湿度レベルＨ_
ｌｅｖ_ａと、ステップＳ１０４で得た記録材の吸湿率レベルＨ_ｌｅｖ_ｂとを比較して
両者に不一致があるか否かを判断する。例えば機内湿度レベルＨ_ｌｅｖ_ａが“低温低湿環境”を示し、記録材の吸湿率レベルＨ_ｌｅｖ_ｂが“高温高湿放置紙”を示す場合などは、画像形成装置の設置環境とは異なる環境で放置された記録材が通紙されたものと判断する（以下、異環境放置紙判断）。

ステップＳ１０５で画像形成装置の設置環境とは異なる環境での放置紙が通紙されていると判断した場合には、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７によって、水滴発生予防制御の実行要否を判断する。
例えば、冷房が効いたオフィス室内のような低温低湿度環境下に設置された画像形成装置に、夏の室外のように高温高湿度環境下に放置されていた用紙を持ち込んで通紙する場合を考える。この場合、“低温低湿環境”に設置された画像形成装置に“高温高湿放置紙”を通紙することとなり、吸湿した記録材から大量に発生した水蒸気が、画像形成装置内の温度の低い搬送パスに水滴となって付着してしまう恐れがある。
このように、機内湿度レベルＨ_ｌｅｖ_ａが“低温低湿環境”を示し、記録材の吸湿率レベルＨ_ｌｅｖ_ｂが“高温高湿放置紙”を示す場合には、記録材の吸湿率レベルＨ_ｌ
ｅｖ_ｂの方が湿度の度合が大きいことを示すこととなる。本実施例では、このような場
合に限って、水滴発生予防制御が必要であると判断する。
一方で、“高温高湿環境”に設置された画像形成装置に“低温低湿放置紙”が通紙される場合、そもそも水蒸気の発生が少ないうえに、周囲の飽和水分量も高く、温度の高い搬送パス付近で水滴として付着する恐れは少ない。このため、水滴発生予防制御は不要であると判断する。

以上のようにして、複数枚の記録材が連続して通紙される場合のジョブ１枚目の（先行する）記録材に対して、画像形成装置の設置環境とは異なる環境での放置紙か否かの判断、及び、水滴発生予防制御実施の要否を判断する。そして、水滴発生予防制御が必要な場合に限って、ジョブ２枚目の記録材（後続の記録材）が通紙される前に、ステップＳ１０８にて以下の水滴発生予防シーケンスを行う。ここで、水滴発生予防シーケンスは、画像
形成装置内の結露の発生を抑制する（特に、吸湿率の高い記録材が定着部１３で加熱されることにより発生する水蒸気が画像形成装置内で結露するのを抑制する）ように、画像形成動作を制御するものである。
本実施例の水滴発生予防シーケンスは、図９に示すように、制御部２０３により印刷動作を中断して、所定時間（例えば１分間など）画像形成装置の定着部１３を所定の温度状態に保持するよう温度制御を行いながらアイドリングさせるものである。このとき、ジョブ２枚目の記録材の通紙を所定時間（予め設定された時間）の間、待機させることとなる。
このようにして、機内（搬送パス）の温度を上昇させることで、アイドリング終了後に通紙した記録材から発生する水蒸気が水滴として付着しにくい状況をつくる。上記水滴発生予防シーケンス終了後、制御部２０３は通常の印刷動作を再開する。

なお、本実施例における機内湿度判断工程において、画像形成装置内の湿度と、二次転写ニップ部に記録材が無い状態での定電流制御時の印加電圧値との関係は、実験調査により予めテーブル化して記憶しておくものとした。
ここで、上記定電流制御時の印加電圧値は、二次転写系を構成する部材の個体差、経時的な特性変化等により変わることが考えられる。本実施例ではその影響は微小なものとして考慮していないが、例えば製造段階で転写部材の個体差に応じて層別し、層別レベル毎に関係テーブルを用意することや、画像形成装置の積算通紙枚数に応じた関係テーブルを用意する等の方策を行うことが可能である。

また、本実施例においては、二次転写ニップ部に記録材が無い状態で定電流制御を行った際の印加電圧より、機内湿度判断テーブルを参照して周囲の環境湿度を判断しているが、これは、二次転写系の抵抗値によって周囲の環境湿度を判断していることに他ならない。
同様に、本実施例においては、二次転写ニップ部に記録材がある状態での印加電圧値、記録材の種類、及び、周囲環境の湿度レベルより、記録材毎の記録材吸湿率判断用テーブルを参照して記録材の吸湿率を判断している。これは、記録材を含めた二次転写系の抵抗値によって記録材の吸湿率を判断していることに他ならない。

以上説明したように、本実施例では、画像形成装置の設置環境と転写材の保管環境との相違があるかを判断し、機内での水滴の発生など、両者が異なることに起因する問題を抑制するための対策制御の必要性を判断している。すなわち、搬送パス内に水滴が発生する恐れのあるケースのみを確実に判別し、水滴発生の恐れがあるケースでのみ、対策の制御シーケンスを動作させている。
これにより、不必要なケースで対策制御が行われることを回避しつつ、より確実に水滴の発生を予防することが可能となる。このことで、印刷ジョブ完了までのウェイトタイムが不用意に長くなってしまうことを防止できる。

以下に、実施例２について説明する。
実施例１においては、予めテーブル化してメモリ上に記憶した、画像形成装置内の湿度と、二次転写ニップ部に記録材が無い状態での定電流制御時の印加電圧値との関係テーブルを元に、画像形成装置内の湿度（機内湿度レベル）の算出を行う方法について説明した。
これに対して本実施例においては、機内湿度レベルの算出を、画像形成装置内に設けられた専用の環境センサ（湿度センサ、湿度検出手段）により行うことを特徴とする。なお、実施例１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

以下に、本実施例における水滴発生予防制御の実施判断について、図１０のフローチャ
ートをもとに説明する。なお、本実施例においては、画像形成装置本体内部に環境検知手段としての環境センサが設置されており、外気の温湿度を計測可能である。この環境センサで計測した温湿度情報は、制御部２０３にて利用可能である。

画像形成装置は、ステップＳ２００により、環境センサで計測した外気の湿度情報を取得し、ステップＳ２０１により、その湿度情報をもとに機内湿度レベルＨ_ｌｅｖ_ａを判断する。このときの湿度レベルは、本実施例においては環境センサ湿度情報に応じて、例えば図１１のように振り分けるものとする。以降のフロー、すなわちステップＳ１０２〜ステップＳ１０８については、実施例１と同様であり、その説明は省略する。
このように本実施例においても、画像形成装置の設置環境とは異なる環境での放置紙か否かの判断、及び、水滴発生予防制御実施の要否を判断し、水滴発生予防制御が必要な場合に限って、ステップＳ１０８にて前述の機内昇温シーケンスを行う。

以上説明したように、本実施例においては、画像形成装置の設置環境Ｈｌｅｖ_ａを、
装置内に設けた専用の環境センサにより求め、水滴発生予防シーケンスの実施要否を判断している。すなわち、二次転写ニップ部の定電流制御時の印加電圧値から、関係テーブルをもとに画像形成装置内の湿度を推測するのではなく、検知センサにより直接的に環境の湿度を検出している。このため、周囲環境以外の要因（例えば二次転写ローラの個体差など）による二次転写ニップ部のインピーダンス変化の影響を受けずに、画像形成装置内の湿度を得ることができる。

以下に、実施例３について説明する。
実施例１においては、水滴発生予防シーケンスとして、図９に示すように印刷動作を中断したうえで所定時間アイドリング動作を行い、その後、印刷動作を再開するシーケンスについて説明した。
これに対して本実施例においては、水滴発生予防シーケンスとしてアイドリング動作を行うのではなく、記録材２の搬送スピードを落とし、単位時間当たりに発生する水蒸気の量を減じる対策シーケンスを行う例について述べる。なお、前述した実施例と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

以下に、本実施例における水滴発生予防シーケンスについて、図１２を用いて説明する。
本実施例においては、実施例１と同様に、ジョブ１枚目の記録材に対して、図１のステップＳ１０５、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７によって、水滴発生予防制御の実行要否を判断する。そして、水滴発生予防制御が必要な場合に限って、ステップＳ１０８にて以下の水滴発生予防シーケンスを行う。

すなわち、図１２に示すように、制御部２０３により印刷動作を中断して、画像形成速度及び記録材搬送速度を遅くするための速度切り替えシーケンスを実行する。ここで、記録材搬送速度は、定着部１３により搬送される記録材の搬送速度に相当する。
速度切り替えシーケンスの終了後、制御部２０３は、ジョブ２枚目以降の複数枚の記録材に対する印刷動作を再開する。この時、画像形成の時間間隔（すなわち図中の／ＴＯＰ信号間隔）は、速度変更前の画像形成間隔よりも広くなるため、すなわち単位時間当たりに通紙される記録材の枚数は少なくなり、発生する水蒸気量も低減される。

以上説明したように、本実施例においては、水滴発生予防シーケンスとして低速への画像形成速度切り替えを行い、速度切り替えシーケンスの終了後に、低速で印刷を継続する方法について説明した。これにより、アイドリングによる画像形成動作の所定時間（例えば１分間など）の中断が無いため、例えば印刷ジョブが少ページ数であった場合には、ユ
ーザは速やかに出力用紙を得ることが可能となる。

以下に、実施例４について説明する。
実施例３においては、水滴発生予防シーケンスとして、図１２に示すように記録材の搬送スピードを落とし、単位時間当たりに発生する水蒸気の量を減じる対策シーケンスを行う例について説明した。本実施例においては、水滴発生予防シーケンスとして、記録材の搬送スピードを落とすのみではなく、さらに、記録材の搬送間隔（距離）を標準より広げることにより、単位時間当たりに発生する水蒸気の量を減じる対策シーケンスを行う例について説明する。なお、前述した実施例と同様の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

以下に、本実施例における水滴発生予防シーケンスについて、図１３をもとに説明する。
本実施例においては、実施例３と同様に、ジョブ１枚目の記録材に対して、図１のステップＳ１０５、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７によって、水滴発生予防制御の実行要否を判断する。そして、水滴発生予防制御が必要な場合に限って、ステップＳ１０８にて以下の水滴発生予防シーケンスを行う。

すなわち、図１３に示すように、制御部２０３により印刷動作を中断して、画像形成速度及び記録材搬送速度を遅くするための速度切り替えシーケンスを実行する。速度切り替えシーケンスの終了後、制御部２０３は、ジョブ２枚目以降の複数枚の記録材に対する印刷動作を再開する。この時、実施例３で説明したように、速度を低速に切り替えることに伴って、画像形成の時間間隔（すなわち図中の／ＴＯＰ信号間隔）は、速度変更前の画像形成間隔よりも広くなる。
ここで、本実施例では、標準の画像形成間隔（ｔ_ｓｔｄ）に対してさらにオフセット
時間（ｔ_ｏｆｆｓｅｔ）を加えることで、画像形成間隔を長めに確保し、単位時間当た
りに通紙される記録材の枚数を少なくすることとしている。これにより、発生する水蒸気量のさらなる低減を図ることができる。

以上説明したように、本実施例においては、水滴発生予防シーケンスとして低速への画像形成速度切り替えを行い、速度切り替えシーケンスの終了後に、低速で印刷を継続するとともに、画像形成間隔を標準よりも広げる方法について述べた。これにより、印字動作を継続しつつ、単位時間当たりに発生する水蒸気の量はさらに低減されるため、水滴の発生リスクを抑えつつ印刷ジョブを継続することが可能となる。
なお、前述した実施例１〜４においては、像担持体として中間転写体１２を適用した場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、像担持体としては、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体であってもよく、電子写真感光体・静電記録誘電体等の像担持体に適宜の作像プロセスにてトナー像を形成する画像形成装置であれば、本発明を好適に適用することができる。また、実施例１〜４で説明した構成を可能な限り組み合わせて本発明を構成することができる。
また、前述した実施例のようにジョブ１枚目の記録材に対して水滴発生予防制御実施の要否を判断するのが好ましいが、これに限るものではない。

２…記録材、９…二次転写ローラ、１２…中間転写体、４１…転写バイアス印加回路部４５…電流検出回路部、１２３…画像読取センサ、２０３…制御部

Claims

現像剤像が形成される像担持体と、
記録材を前記像担持体との間に形成された転写ニップで挟持搬送することで、前記像担持体上に形成された現像剤像を該記録材に転写する転写部材と、
を有し、記録材に画像を形成する画像形成動作を行う画像形成装置であって、
前記転写部材に電圧を印加する電圧印加手段を有し、
前記電圧印加手段により前記転写部材に電圧が印加されたときに、前記転写部材に流れる電流が一定の電流になるように前記電圧印加手段が前記転写部材に印加する電圧を制御する画像形成装置において、
画像形成装置内の環境の湿度の度合を、湿度の大きさに対応して予め複数段階設定された指標のうちの１つとして導出する環境湿度導出手段と、
通紙される記録材の種類、前記環境湿度導出手段により導出された指標、前記転写ニップに記録材が挟持された状態で前記電圧印加手段により前記転写部材に印加される電圧の大きさから、記録材の湿度の度合を、前記予め複数段階設定された指標のうちの１つとして導出する記録材湿度導出手段と、
前記環境湿度導出手段により導出された指標よりも、前記記録材湿度導出手段により導出された指標の方が、湿度の度合が大きいことを示す場合、
画像形成装置内の結露の発生を抑制するように、前記画像形成動作を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
前記転写ニップで現像剤像が転写された記録材を搬送しながら加熱して、該記録材上に現像剤像を定着させる定着手段を有し、
前記制御手段は、
複数枚の記録材が連続して通紙される場合の先行する記録材に対して前記記録材湿度導出手段により導出された指標の方が、前記環境湿度導出手段により導出された指標よりも、湿度の度合が大きいことを示す場合、
前記定着手段を予め設定された温度状態に保持したまま、後続の記録材の通紙を予め設定された時間の間、待機させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記転写ニップで現像剤像が転写された記録材を搬送しながら加熱して、該記録材上に現像剤像を定着させる定着手段を有し、
前記制御手段は、
複数枚の記録材が連続して通紙される場合の先行する記録材に対して前記記録材湿度導出手段により導出された指標の方が、前記環境湿度導出手段により導出された指標よりも、湿度の度合が大きいことを示す場合、
後続の複数の記録材に対して、前記定着手段により搬送される単位時間当たりの記録材の枚数を少なくすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、
前記定着手段により搬送される記録材の搬送速度を遅くすることで、
前記定着手段により搬送される単位時間当たりの記録材の枚数を少なくすることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、
前記定着手段により連続して搬送される記録材の間隔を広げることで、
前記定着手段により搬送される単位時間当たりの記録材の枚数を少なくすることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
前記環境湿度導出手段は、
画像形成装置内の環境の湿度の大きさを、
前記転写ニップに記録材が挟持されていない状態で前記電圧印加手段により前記転写部材に印加される電圧の大きさから推測することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記環境湿度導出手段は、
画像形成装置内の環境の湿度の大きさを、
画像形成装置内に設けられた湿度センサで検出することを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。