JP2019109284A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適切に画像を形成する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１１は、湿度変化率算出部２６と、経過時間取得部２７と、予測値導出部２８と、画像形成制御部２９とを備える。湿度変化率算出部２６は、湿度検知部３４により検知される湿度の変化率を算出する。経過時間取得部２７は、給紙カセット３１が閉じられてからの経過時間を取得する。予測値導出部２８は、湿度変化率算出部２６により算出された湿度の変化率および経過時間取得部２７により取得された経過時間から、給紙カセット３１内の湿度の予測値を導出する。画像形成制御部２９は、予測値導出部２８により導出された予測値を用いて画像形成部１５による画像形成を制御する。【選択図】図２

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

複合機に代表される画像形成装置においては、画像読み取り部により読み取られた画像データを基に、感光体に対して光を照射し、感光体上に静電潜像を形成する。その後、形成した静電潜像の上に帯電したトナーを供給して可視画像とした後、用紙に転写して定着させ、装置外に排出して印刷する。

画像形成装置において、転写紙の含水率に応じた制御に関する技術が、特開平７−７２６８９号公報（特許文献１）に開示されている。

特許文献１には、湿度センサからの出力信号に基づいて給紙系と関連するプロセス条件を調整する画像形成装置において、定着ローラ表面の温度と当該定着ローラの放熱経時特性から電源遮断期間を推定するオフ時間推定手段と給紙カセットを装填してからの時間を計時する計時手段と前記給紙カセット装填してから合計時間及び湿度から転写紙の含水率に換算する含水率換算手段とを備える制御回路と、当該制御回路により高圧電源からの出力を制御することを特徴とする画像形成装置が開示されている。

特開平７−７２６８９号公報

特許文献１に開示の技術では、定着ローラ表面の温度等から含水率を換算することとしているが、このような方法では精度が十分とは言えず、結果として適切な画像形成を行うことができないおそれがある。

この発明の目的は、適切に画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。

この発明に係る画像形成装置は、用紙に画像を形成する。画像形成装置は、給紙カセットと、画像形成部と、湿度検知部と、湿度変化率算出部と、経過時間取得部と、予測値導出部と、画像形成制御部とを備える。給紙カセットは、開閉可能であって、その内部に用紙を収納する。画像形成部は、給紙カセットに収納された用紙に画像を形成する。湿度検知部は、画像形成装置に取り付けられ、画像形成装置が設置される環境の湿度を検知する。湿度変化率算出部は、湿度検知部により検知される湿度の変化率を算出する。経過時間取得部は、給紙カセットが閉じられてからの経過時間を取得する。予測値導出部は、湿度変化率算出部により算出された湿度の変化率および経過時間取得部により取得された経過時間から、給紙カセット内の湿度の予測値を導出する。画像形成制御部は、予測値導出部により導出された予測値を用いて画像形成部による画像形成を制御する。

このような画像形成装置によれば、湿度検知部により検知した画像形成装置が設置される環境の湿度の変化率、および給紙カセットが閉じられてからの経過時間から給紙カセット内の湿度を予測しているため、給紙カセット内の湿度を高精度に予測することができる。そうすると、この高精度に予測された給紙カセット内の湿度に基づいて、画像形成におけるパラメータを制御することができる。したがって、適切に画像を形成することができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置を複合機に適用した場合の複合機の外観を示す概略図である。 図１に示す複合機の構成を示すブロック図である。 複合機において画像形成の要求に応じて用紙に画像を形成する場合の処理の流れを示すフローチャートである。 湿度センサーにより検知された湿度と経過時間との関係を示すグラフである。 湿度センサーにより検知された湿度と経過時間との関係を示すグラフである。 湿度センサーにより検知された湿度と経過時間との関係を示すグラフである。

以下、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置を複合機に適用した場合の複合機の外観を示す概略図である。図２は、図１に示す複合機の構成を示すブロック図である。

図１および図２を参照して、複合機１１は、画像処理に関し、複写機能、プリンター機能、ファクシミリ機能等、複数の機能を有する。複合機１１は、制御部１２と、操作部１３と、画像読み取り部１４と、画像形成部１５と、第一の給紙カセット３１と、第二の給紙カセット３２と、第三の給紙カセット３３と、ハードディスク１７と、ネットワークと接続するためのネットワークインターフェース部１８と、湿度検知部としての湿度センサー３４とを備える。

制御部１２は、複合機１１全体の制御を行う。なお、制御部１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等から構成されており、一時的にデータを記憶する主記憶メモリ１９を含む。また、制御部１２は、時間を計測するタイマー２５を含む。操作部１３は、複合機１１側から発信される情報やユーザーの入力内容を表示する表示部としてのタッチパネル型式の表示画面２１を含む。画像読み取り部１４は、セット位置にセットされた原稿を読み取り位置に搬送する原稿搬送装置としてのＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）２２を含む。画像読み取り部１４は、ＡＤＦ２２または原稿を載置する載置台上にセットされた原稿の画像を読み取る。第一の給紙カセット３１と、第二の給紙カセット３２、および第三の給紙カセット３３とは、それぞれ同様の構成である。三つの給紙カセット３１、３２、３３はそれぞれ、複合機１１に対して開閉可能に設けられており、複数枚の用紙をその内部に収納することができる。画像形成部１５は、画像読み取り部１４により読み取られた原稿の画像データやネットワークを介して送信された画像データを基に、第一〜第三の給紙カセット３１〜３３のいずれかから搬送されてきた用紙に画像を形成して印刷する。具体的には、画像形成部１５に含まれる帯電させた感光体に静電潜像を形成し、トナーを付着させてトナー像とし、所定の転写電圧を印加して用紙にトナー像を転写し、所定の定着温度に加熱した定着ローラーでトナー像を用紙に定着させて画像を形成する。ハードディスク１７は、送信された画像データや入力された画像形成条件等、画像形成に関するデータを記憶する。

次に、湿度センサー３４の構成について説明する。湿度センサー３４は、複合機１１の側面３５に設けられている。すなわち、湿度センサー３４は、複合機１１において、外部に露出するように取り付けられている。湿度センサー３４は、複合機１１が設置された環境の湿度を検知する。湿度センサー３４による湿度の検知は、所定のタイミングで定期的に行われる。なお、湿度センサー３４によって検知された湿度については、画像形成部１５による画像形成時において、種々の画像形成に関するパラメータを補正する際に利用される。

次に、制御部１２の構成について説明する。制御部１２は、湿度変化率算出部２６と、経過時間取得部２７と、予測値導出部２８と、画像形成制御部２９とを備える。湿度変化率算出部２６は、湿度センサー３４により検知される湿度の変化率を算出する。経過時間取得部２７は、第一〜第三の給紙カセット３１〜３３がそれぞれ閉じられてからの経過時間を取得する。予測値導出部２８は、湿度変化率算出部２６により算出された湿度の変化率および経過時間取得部２７により取得された経過時間から、給紙カセット３１〜３３内の湿度の予測値を導出する。画像形成制御部２９は、予測値導出部２８により導出された予測値を用いて画像形成部１５による画像形成を制御する。なお、これらの構成については、後に詳述する。

次に、上記した構成の複合機１１において画像形成の要求に応じて用紙に画像を形成する場合の処理の流れについて説明する。図３は、複合機１１において画像形成の要求に応じて用紙に画像を形成する場合の処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、第一の給紙カセット３１内に収納された用紙に画像を形成する要求を受け付けたとする。なお、第二の給紙カセット３２、および第三の給紙カセット３３の場合についても同様である。

併せて図３を参照して、画像形成の要求を受け付ける前の段階において、第一のタイミングで、湿度センサー３４により複合機１１が設置された環境の湿度を検知する（図３において、ステップＳ１１、以下、「ステップ」を省略する）。この第一のタイミングとしては、第一の給紙カセット３１が閉じられたタイミングが挙げられ、これを０分、すなわち、タイマー２５による時間計測の開始とする。

次に、第二のタイミングで湿度センサー３４により複合機１１が設置された環境の湿度を検知する（Ｓ１２）。このタイミングとしては、例えば、タイマー２５により１０分が経過したタイミングとする。

その後、湿度変化率算出部２６は、湿度の変化率を算出する（Ｓ１３）。この場合、０分の時に検知された湿度と１０分経過後に検知された湿度との差に基づいて湿度の変化率を算出する。

ここで、湿度センサー３４により検知された湿度と経過時間との関係について説明する。図４、図５、および図６は、湿度センサー３４により検知された湿度と経過時間との関係を示すグラフである。図４〜図６において、縦軸は湿度センサー３４により検知された湿度（％）を示し、横軸は経過時間（分）を示す。図４は、比較的急に、すなわち、短時間で湿度が上昇した場合を示し、図５は、図４に示す場合よりも緩やかに湿度が上昇した場合を示し、図６は、図５に示す場合よりも緩やかに湿度が上昇した場合を示す。図４〜図６中において、それぞれ実線４１、４３、４５で湿度センサー３４により検知された湿度の推移を示している。

まず、図４に示す場合においては、０分から１０分経過した場合、湿度は２０％から８０％まで急上昇している。この場合、湿度の変化率は、（８０−２０）／１０＝６％／分となる。このような場合においては、複合機１１が設置されている環境において、急激に湿度が上昇しているにも関わらず、第一の給紙カセット３１内はある程度閉鎖された空間であるため、第一の給紙カセット３１の外部の湿度の上昇にリニアに追従せず、図４中の一点鎖線４２で示す湿度の推移となる。すなわち、１０分経過後においても、第一の給紙カセット３１内の湿度は、一点鎖線４２で示す４５％の予測値となる。

また、図５に示す場合においては、０分から１０分経過した場合、湿度は２０％から５０％まで上昇している。この場合、湿度の変化率は、（５０−２０）／１０＝３％／分となる。このような場合においては、第一の給紙カセット３１の外部の湿度にある程度追従しながら、第一の給紙カセット３１内の湿度が上昇し、その推移は図５中の一点鎖線４４で示す推移となる。すなわち、１０分経過後の第一の給紙カセット３１内の湿度は、一点鎖線４４で示す４２％の予測値となる。

また、図６に示す場合においては、０分から１０分経過した場合、湿度は２０％から４０％まで上昇している。この場合、湿度の変化率は、（４０−２０）／１０＝２％／分となる。このような場合においては、第一の給紙カセット３１の外部の湿度にほぼ追従しながら、第一の給紙カセット３１内の湿度が上昇し、その推移は図６中の一点鎖線４６で示す推移となる。すなわち、１０分経過後の第一の給紙カセット３１内の湿度は、一点鎖線４６で示す３８％の予測値となる。

このタイミング、すなわち、１０分経過後のタイミングで画像形成の要求を受け付けたとする（Ｓ１４において、ＹＥＳ）。そうすると、経過時間取得部２７は、第一の給紙カセット３１が閉じられてからの経過時間を取得する（Ｓ１５）。この場合、１０分という経過時間を取得する。

その後、予測値導出部２８は、湿度変化率算出部２６により算出された湿度の変化率および経過時間取得部２７により取得された経過時間から、給紙カセット３１〜３３内の湿度の予測値を導出する（Ｓ１６）。図４に示す場合、経過時間１０分、そして、変化率６％／分というそれぞれの値から、第一の給紙カセット３１内の湿度の予測値を４５％として導出する。これは、図４中の一点鎖線４２に基づいて導出されたものである。なお、図５に示す場合、経過時間１０分、そして、変化率３％／分というそれぞれの値から、第一の給紙カセット３１内の湿度の予測値を４２％として導出する。これは、図５中の一点鎖線４４に基づいて導出されたものである。また、図６に示す場合、経過時間１０分、そして、変化率２％／分というそれぞれの値から、第一の給紙カセット３１内の湿度の予測値を３８％として導出する。これは、図６中の一点鎖線４６に基づいて導出されたものである。

そして、画像形成制御部２９は、予測値導出部２８により導出された予測値を用いて画像形成部１５による画像形成を制御する（Ｓ１７）。この場合、例えば、画像形成制御部２９は、予測値に基づき、画像形成部１５における用紙に画像を転写する際の転写電圧を制御する。また、画像形成制御部２９は、予測値に基づき、用紙を搬送するタイミングを制御する。また、画像形成制御部２９は、予測値に基づき、画像形成部１５における現像バイアスの値を制御する。また、画像形成制御部２９は、予測値に基づき、画像形成部１５における定着の温度を制御する。このようにして、画像形成を行う。

このような複合機１１によると、湿度センサー３４により検知した複合機１１が設置される環境の湿度の変化率、および第一の給紙カセット３１が閉じられてからの経過時間から第一の給紙カセット３１内の湿度を予測しているため、第一の給紙カセット３１内の湿度を高精度に予測することができる。そうすると、この高精度に予測された第一の給紙カセット３１内の湿度に基づいて、画像形成におけるパラメータを制御することができる。したがって、適切に画像を形成することができる。

なお、上記の実施の形態において、ハードディスク１７に湿度の変化率と経過時間との関係に基づいて予測値のデータをテーブル形式で記憶しておき、予測値導出部２８は、ハードディスク１７に記憶された予測値のデータに基づいて導出するようにしてもよい。こうすることにより、より効率的に予測値を導出することができる。

また、上記の実施の形態において、湿度センサー３４は、複合機１１の側面３５に設けられていることとしたが、これに限らず、湿度センサー３４は、複合機１１の裏面に設けられていることとしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明に係る画像形成装置は、適切な画像の形成が要求される場合に、特に有効に利用される。

１１ 複合機、１２ 制御部、１３ 操作部、１４ 画像読み取り部、１５ 画像形成部、１７ ハードディスク、１８ ネットワークインターフェース部、１９ 主記憶メモリ、２１ 表示画面、２２ ＡＤＦ、２５ タイマー、２６ 湿度変化率算出部、２７ 経過時間取得部、２８ 予測値導出部、２９ 画像形成制御部、３１，３２，３３ 給紙カセット、３４ 湿度センサー、３５ 側面。

Claims (5)

1. 用紙に画像を形成する画像形成装置であって、
   開閉可能であって、その内部に前記用紙を収納する給紙カセットと、
   前記給紙カセットに収納された前記用紙に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成装置に取り付けられ、前記画像形成装置が設置される環境の湿度を検知する湿度検知部と、
   前記湿度検知部により検知される前記湿度の変化率を算出する湿度変化率算出部と、
   前記給紙カセットが閉じられてからの経過時間を取得する経過時間取得部と、
   前記湿度変化率算出部により算出された前記湿度の変化率および前記経過時間取得部により取得された前記経過時間から、前記給紙カセット内の湿度の予測値を導出する予測値導出部と、
   前記予測値導出部により導出された前記予測値を用いて前記画像形成部による画像形成を制御する画像形成制御部とを備える、画像形成装置。
2. 前記画像形成制御部は、前記予測値に基づき、前記用紙に画像を転写する際の転写電圧を制御する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成制御部は、前記予測値に基づき、前記用紙を搬送するタイミングを制御する、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記変化率と前記経過時間との関係に基づいて前記予測値のデータをテーブル形式で記憶する記憶部をさらに備え、
   前記予測値導出部は、前記記憶部に記憶された前記予測値のデータに基づいて導出する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記湿度検知部は、前記画像形成装置の側面または裏面に設けられている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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