JP4018593B2 - 湿度検知回路、及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿度を検知する湿度検知回路、及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、湿度を検知するための湿度検知回路として、湿度に応じたアナログ電圧を出力する公知の湿度センサを用い、その湿度センサから出力されたアナログ電圧を、アナログデジタル変換器によってデジタルデータに変換することにより、湿度を表すデータを取得するようにしたものが知られている。一方、例えば、感光体ドラム上に形成した静電潜像を、トナーを用いて現像すると共に記録紙に定着させて画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、トナー像を記録紙に転写させるための転写電流等を、湿度に応じて制御することにより、良好な画像を記録紙に形成することが出来るものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５９８５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように、湿度に応じたアナログ電圧を出力する湿度センサを用いた湿度検知回路では、高価な湿度センサとアナログデジタル変換器とを用いる必要があるため、湿度検知回路が高コストになるという不都合があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コストを低減できる湿度検知回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、プリント配線基板を用いて構成された湿度検知回路であって、水晶振動子を用いた水晶発振回路と、前記水晶振動子の一端に接続された第１の櫛形配線パターンと、前記水晶振動子の他端に接続された第２の櫛形配線パターンと、グラウンドに接続された第３、第４の櫛形配線パターンと、前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号の周期を、湿度を示す湿度情報として計測する計測部とを備え、前記第１の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第３の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、前記第２の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第４の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成されることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、第１の櫛形配線パターンと第３の櫛形配線パターンとの間に生じた静電容量が湿度によって変化し、第２の櫛形配線パターンと第４の櫛形配線パターンとの間に生じた静電容量が湿度によって変化する。そして、これらの静電容量は、水晶発振回路の負荷容量となるので、湿度による静電容量の変化に応じて水晶発振回路によって生成されるクロック信号の周期が変化する。さらに、このクロック信号の周期が計測部によって、湿度を示す湿度情報として計測される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、帯電させた感光体ドラムの表面を選択的に露光することにより静電潜像を形成し、前記感光体ドラムの表面の静電潜像をトナーにより現像し、前記感光体ドラムの表面上のトナー像を記録紙上に転写し定着することにより画像を形成する画像形成プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置であって、請求項１記載の湿度検知回路と、前記湿度検知回路によって計測された湿度情報に応じて前記画像形成プロセスにおける制御量を変化させるプロセス制御部とを備えることを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、プロセス制御部によって、請求項１記載の湿度検知回路により計測された湿度情報に応じて画像形成プロセスにおける制御量が変化される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記感光体ドラムにトナーを付着させることにより前記静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラに所定の濃度のトナーを供給するトナー供給部とをさらに備え、前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記現像ローラに供給するトナーの濃度を前記制御量として変化させることを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、プロセス制御部によって、湿度情報に応じて現像ローラに供給するトナーの濃度が変化される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記感光体ドラムと前記感光体ドラムに対向して設けられた電極部との間に、記録紙を介して転写電流を流すことにより前記感光体ドラムの表面上のトナー像を記録紙上に転写する転写部をさらに備え、前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記転写電流を前記制御量として変化させることを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、プロセス制御部によって、湿度情報に応じて転写電流が変化される。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記トナー像が転写された記録紙を、前記トナー像を溶融させるための所定の定着温度に加熱して、前記トナー像を記録紙に定着させる定着部をさらに備え、前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記定着温度を前記制御量として変化させることを特徴としている。請求項５に記載の発明によれば、プロセス制御部によって、湿度情報に応じて定着温度が変化される。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、プリント配線基板を用いて構成された湿度検知回路と、記録紙に画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置であって、水晶振動子を用いた水晶発振回路と、前記水晶振動子の一端に接続された櫛形の配線パターンである第１の櫛形配線パターンと、前記水晶振動子の他端に接続された櫛形の配線パターンである第２の櫛形配線パターンと、グラウンドに接続された櫛形の配線パターンである第３、第４の櫛形配線パターンと、前記画像形成部の画像形成動作を制御するための動作制御部とを備え、前記第１の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第３の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、前記第２の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第４の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、前記動作制御部は、前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号を動作用のクロック信号として用いることを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、第１の櫛形配線パターンと第３の櫛形配線パターンとの間に生じた静電容量が結露などの環境条件によって変化し、第２の櫛形配線パターンと第４の櫛形配線パターンとの間に生じた静電容量が結露などの環境条件によって変化する。そして、水晶発振回路の負荷容量となるこれらの静電容量が、水晶発振回路の発振条件を満たさなくなった場合、水晶発振回路の発振が停止し、画像形成動作を制御するための動作制御部が停止する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の内部構成を概略的に示す断面図である。また、図２は、図１に示す複写機１の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【００１６】
図１に示す複写機１は、原稿の画像を読み取るスキャナ部２を備え、光導電性を有する感光体ドラム３の周囲に、この感光体ドラム３の回転方向に沿って順に、コロナ放電によって感光体ドラム３の表面に所定電位を与える帯電部４、スキャナ部２で取得された画像データに基づきレーザー光を出力して感光体ドラム３の表面電位を選択的に減衰させて静電潜像を形成する露光部５、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像部６、及び感光体ドラム３上に形成されたトナー像を記録紙上に転写する転写ローラ７が配設されている。
【００１７】
複写機１の下部には、記録紙を収納する給紙カセット１０が配設され、給紙カセット１０から記録紙を繰り出す給紙ローラ１１、及び給紙ローラ１１により繰り出された記録紙を転写ローラ７へ搬送する搬送ローラ１２等からなる用紙搬送部１３が配設されている。
【００１８】
そして、転写ローラ７は、感光体ドラム３との間に電圧を生じさせる電極にされており、用紙搬送部１３により搬送されてきた記録紙を介して感光体ドラム３との間に所定の転写電流を流すことにより、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を記録紙上に転写する。
【００１９】
転写ローラ７でトナー像が転写された記録紙は、熱ローラ１４と加圧ローラ１５とからなる定着部１６で熱と圧力が加えられてトナー像が溶融され定着された後に、排紙ローラ１７によって排紙トレー１８上に排出されるようになっている。
【００２０】
さらに、感光体ドラム３の周囲には、この感光体ドラム３の回転方向に沿って順に、感光体ドラム３の表面に残留したトナーを除去するクリーニング部８および、感光体ドラム３の表面電荷をランプ光によって除電する除電部９が配設されている。
【００２１】
図２を参照して、画像メモリ１９は、スキャナ部２によって読み取られた原稿の画像データを記憶するメモリである。操作パネル２０は、複写機１のフロント部に配設され、ユーザによる操作指示を受け付けるためのキースイッチ、及びユーザへの種々のガイド画面を表示したりするための液晶表示器等を備える。水晶発振器２１は、制御部１００の動作用のクロック信号である所定の周波数のクロック信号ＣＬＫを出力する。
【００２２】
制御部１００は、装置全体の動作を司るもので、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)、複写機１の複写動作を制御するためのプログラム等を記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)、一時的にデータを保管するＲＡＭ(Random Access Memory) 等を備え、水晶発振器２１から出力されたクロック信号ＣＬＫと同期して、ＣＰＵが制御プログラムをＲＯＭから読み出して実行することにより、操作パネル２０によって受付けられた指示入力に応じて、スキャナ部２、用紙搬送部１３、感光体ドラム３、帯電部４、露光部５、現像部６、転写ローラ７、及び定着部１６の各部の動作を制御するための制御信号を出力し、複写機１に所定の複写動作を行わせる。また、制御部１００は、例えばクロック信号ＣＬＫに基づいて、所定の時間間隔毎にＣＰＵに割り込み処理を発生させるタイマを備えても良い。
【００２３】
また、制御部１００には、水晶発振回路２００が接続されている。そして、制御部１００は、水晶発振回路２００から出力されたクロック信号ＨＣＬＫの周期を湿度を示す湿度情報として計測するためのプログラムを実行することによって計測部１０１として機能し、計測部１０１によって計測された湿度情報に応じて画像形成プロセスにおける制御量を変化させるためのプログラムを実行することによってプロセス制御部１０２として機能する。
【００２４】
図３は、水晶発振回路２００の構成を説明するための図である。水晶発振回路２００は、コンデンサＣ１，Ｃ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２、インバータ２０１，２０２、及び水晶振動子Ｘ１を備える。水晶振動子Ｘ１の両端は、それぞれコンデンサＣ１，Ｃ２を介して回路グラウンドに接続され、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点にインバータ２０１の入力端子が接続され、インバータ２０１の出力端子は制限抵抗Ｒ１を介して水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ１との接続点に接続されている。また、インバータ２０１の入出力端子間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。そして、インバータ２０１の出力信号が、インバータ２０２により波形反転されると共に波形整形されてクロック信号ＨＣＬＫとして制御部１００へ出力される。
【００２５】
また、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ１との接続点に接続された櫛形の配線パターンである櫛形配線パターン２０３と、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点に接続された櫛形の配線パターンである櫛形配線パターン２０４と、グラウンドに接続された櫛形の配線パターンである櫛形配線パターン２０５，２０６とがプリント配線基板上にレジスト処理を施すことなく形成されている。
【００２６】
そして、櫛形配線パターン２０３における櫛の歯の部分の配線パターンと櫛形配線パターン２０５における櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定の距離を有して対向して組み合わされ、コンデンサＣＸ１を形成している。コンデンサＣＸ１の静電容量は、櫛形配線パターン２０３と櫛形配線パターン２０５との間に生じる浮遊容量ＣX1となる。同様に、櫛形配線パターン２０４における櫛の歯の部分の配線パターンと櫛形配線パターン２０６における櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定の距離を有して対向して組み合わされ、コンデンサＣＸ２を形成している。コンデンサＣＸ２の容量は、櫛形配線パターン２０４と櫛形配線パターン２０６との間に生じる浮遊容量ＣX2となる。
【００２７】
この場合、コンデンサＣ１の容量をＣ1、コンデンサＣ２の容量をＣ2、抵抗Ｒ１の抵抗値をＲ1、抵抗Ｒ２の抵抗値をＲ2、水晶振動子Ｘ１の等価直列インダクタンスをＬ、発振回路の配線パターンのパターン容量とインバータ２０１，２０２の入出力容量との合計をＣSとすると、クロック信号ＨＣＬＫの周波数ｆは、下記の式（１）で与えられる。
【００２８】
【数１】
【００２９】
また、櫛形配線パターン２０３，２０４，２０５，２０６の表面は、レジスト処理されていないために空気中に露出しており、湿度の影響を受けてコンデンサＣＸ１の容量ＣX1とコンデンサＣＸ２の容量ＣX2とが変化する。すなわち、湿度が高いときは、容量ＣX1，ＣX2が小さくなり、湿度が低いときは、容量ＣX1，ＣX2が大きくなる。その結果、式（１）から、湿度が高いときは、クロック信号ＨＣＬＫの周波数ｆが大きくなる一方、湿度が低いときは、クロック信号ＨＣＬＫの周波数ｆが小さくなる。
【００３０】
これにより、制御部１００は、水晶発振回路２００から出力されたクロック信号ＨＣＬＫの周期を計測することによって、湿度を示す湿度情報を取得することが可能になる。
【００３１】
また、水晶発振回路２００が発振してクロック信号ＨＣＬＫを生成するためには、水晶振動子Ｘ１の発振条件が所定の条件を満たしている必要がある。図４は、水晶振動子Ｘ１の発振条件を説明するための、水晶振動子Ｘ１及びその周辺回路部分の等価回路を示す図である。図４において、Ｒは等価直列抵抗、Ｌは等価直列インダクタンス、Ｃは並列容量、−Ｒは負性抵抗として知られているもので、図４に示す等価回路は、ωＬ−１／ωＣ＝０、かつＲ＜｜−Ｒ｜ となる発振条件を満たしていないと、発振せず、従って、水晶発振回路２００からクロック信号ＨＣＬＫが出力されない。
【００３２】
そのため、櫛形配線パターン２０３，２０４，２０５，２０６の表面に結露が生じると、容量ＣX1，ＣX2が小さくなるのみならず、櫛形配線パターン２０３と櫛形配線パターン２０５との間、及び櫛形配線パターン２０４と櫛形配線パターン２０６との間で電流がリークし、その結果コンデンサＣ１の容量Ｃ1、コンデンサＣ２の容量Ｃ2もまた小さくなり、上記発振条件を満たさなくなって、水晶発振回路２００の発振が停止する。
【００３３】
これにより、制御部１００は、水晶発振回路２００から出力されたクロック信号ＨＣＬＫが停止したことを検出することにより、結露の発生を検出することが可能になる。
【００３４】
なお、櫛形配線パターン２０３，２０４，２０５，２０６から構成されるコンデンサの表面に、例えば高分子材料等を塗布して吸湿膜を形成してもよい。これにより、湿度変化に対する容量ＣX1，ＣX2の変化を大きくすることが可能になり、湿度の検知感度を向上させたり、湿度の検知特性を向上させたりすることが可能になる。
【００３５】
また、櫛形配線パターン２０３，２０４，２０５，２０６としては、銅、金、プラチナ、酸化ルテニウムなどの配線パターンを用いることができる。また、プリント配線基板の基材は、紙フェノール、ガラスエポキシ、セラミック、アルミナなどを用いることができる。
【００３６】
次に、上記のように構成された複写機１の動作を説明する。図５は、制御部１００が、計測部１０１及びプロセス制御部１０２として機能する場合の動作を説明するためのフローチャートである。また、図６は、クロック信号ＨＣＬＫの波形の一例を示す図である。図６（ａ）は、湿度が低い場合のクロック信号ＨＣＬＫの波形の例であり、図６（ｂ）は、湿度が高い場合のクロック信号ＨＣＬＫの波形の例である。
【００３７】
図５を参照して、まず、ステップＳ１において、計測部１０１により、クロック信号ＨＣＬＫが動作しているか否かが確認される。すなわち、クロック信号ＨＣＬＫの信号レベルが所定の時間を越えて変化しなかった場合、クロック信号ＨＣＬＫが停止したと判断し（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２へ移行する一方、クロック信号ＨＣＬＫの信号レベルが所定の時間以内に変化した場合は（ステップＳ１でＮＯ）、クロック信号ＨＣＬＫの周期を計測すべくステップＳ３へ移行する。
【００３８】
次に、ステップＳ２において、制御部１００により、結露が発生したと判断され、スキャナ部２、用紙搬送部１３、感光体ドラム３、帯電部４、露光部５、現像部６、転写ローラ７、及び定着部１６の各部の動作を停止させるべく制御信号が出力される。これにより、結露により生じた回路の短絡や、電流リークなどの影響で複写機１が誤動作したり、故障が発生したりすることを抑制することが可能になる。
【００３９】
一方、ステップＳ３において、計測部１０１により、所定のサンプリング時間ｔs毎に、水晶発振回路２００から制御部１００へ出力されたクロック信号ＨＣＬＫの信号レベルが確認される。この場合、計測部１０１は、クロック信号ＣＬＫと同期してプログラムを実行するので、所定ステップ数のプログラムを実行するのにかかる時間は一定となる。従って、計測部１０１は、プログラムの実行にサンプリング時間ｔsが必要となる所定のプログラムステップ数を実行する毎にクロック信号ＨＣＬＫの信号レベルを確認することによって、サンプリング時間ｔs毎にクロック信号ＨＣＬＫの信号レベルを確認するように構成しても良い。あるいは、サンプリング時間ｔs毎に割り込み処理を発生させる公知のタイマモジュールを用いて、サンプリング時間ｔs毎の割り込み処理によって、サンプリング時間ｔs毎に、クロック信号ＨＣＬＫの信号レベルを確認するように構成しても良い。
【００４０】
そして、例えば湿度が高い場合、図６（ｂ）において上向き矢印で示すタイミングで、計測部１０１によってクロック信号ＨＣＬＫの信号レベルが確認され、クロック信号ＨＣＬＫが立ち上がった後、７回のレベル確認の間、クロック信号ＨＣＬＫがハイレベルで確認される。そして、計測部１０１によって、８回目のレベル確認でクロック信号ＨＣＬＫがローレベルであることが確認されたとき、”７”が湿度を示す湿度情報Ｘとして取得される。これにより、クロック信号ＨＣＬＫの１／２周期の時間を、湿度を示す湿度情報Ｘとして取得することが可能になる。
【００４１】
なお、計測部１０１は、湿度情報としてクロック信号ＨＣＬＫのレベルがハイレベルである期間とローレベルである期間とを合わせた期間、すなわち１周期間にレベル確認を行った回数を湿度を示す湿度情報Ｘとして取得してもよい。また、湿度情報Ｘを湿度に変換するための変換テーブルを予めＲＯＭに記憶させておき、計測部１０１は、その変換テーブルを用いて湿度情報Ｘを湿度に変換するようにしても良い。
【００４２】
例えば、計測部１０１により、湿度情報Ｘの値に応じて、２０＜Ｘ≦２５のときは湿度１０％以下と判断され、１５＜Ｘ≦２０のときは湿度１０％を越えて３０％以下と判断され、１０＜Ｘ≦１５のときは湿度３０％を越えて５０％以下と判断され、５＜Ｘ≦１０のときは湿度５０％を越えて７０％以下と判断され、０＜Ｘ≦５のときは湿度７０％を越えると判断されるようにしても良い。この場合、湿度情報Ｘが”７”であれば、計測部１０１によって、湿度は湿度５０％を越えて７０％以下であると判断される。
【００４３】
次に、ステップＳ４において、プロセス制御部１０２によって、湿度情報Ｘに応じて画像形成プロセスにおける制御量が変化される。
【００４４】
例えば、トナーとキャリアの２成分からなる、いわゆる２成分系の現像剤が使用される複写機１では、所定量の現像剤が現像部６に収納されており、現像部６内のトナー濃度が目標値となるように、トナーホッパ６１からトナーを現像部６に適宜補給してトナー濃度の制御を行うようになっている。そして、現像部６内のトナーは、現像ローラ６２によって感光体ドラム３に付着され、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像が現像される。
【００４５】
ところで、現像部６内のトナーは、湿度が高い場合にはトナーの帯電が低下して感光体ドラム３への付着性が良くなるので、トナーにより現像されたトナー像の濃度が濃くなる一方、湿度が低い場合にはトナーの帯電が増大して感光体ドラム３への付着性が悪くなり、トナーにより現像されたトナー像の濃度が薄くなる。
【００４６】
そこで、湿度情報Ｘの値が小さいとき、すなわち湿度が高いときは、プロセス制御部１０２によって、トナーホッパ６１から現像部６へのトナーの供給量が湿度情報Ｘの値に応じて減少され、現像部６内のトナー濃度が低下するように制御される。これにより、湿度が高い場合であっても、感光体ドラム３の表面上で現像されたトナー像の濃度が濃くなることを抑制することができる。
【００４７】
一方、湿度情報Ｘの値が大きいとき、すなわち湿度が低いときは、プロセス制御部１０２によって、トナーホッパ６１から現像部６へのトナーの供給量が湿度情報Ｘの値に応じて増加され、現像部６内のトナー濃度が上昇するように制御される。これにより、湿度が低い場合であっても、感光体ドラム３の表面上で現像されたトナー像の濃度が薄くなることを抑制することができる。
【００４８】
また、例えば、湿度が高い場合には、記録紙の含水量が増加して記録紙の電気抵抗が低下し、転写ローラ７によって感光体ドラム３上に形成されたトナー像が記録紙上に転写される際に転写電流が記録紙を介して用紙搬送路や記録紙のガイド部材等にリークする結果、転写効率が低下して記録紙に転写されるトナー像の濃度が低下する。
【００４９】
そこで、湿度情報Ｘの値が小さいとき、すなわち湿度が高いときは、プロセス制御部１０２によって、転写ローラ７と感光体ドラム３との間に流れる転写電流が、リークした電流を補うように湿度情報Ｘの値に応じて増大される。これにより、湿度が高いときに記録紙に転写されるトナー像の濃度が低下することを抑制することができる。
【００５０】
また、例えば、湿度が高い場合には、記録紙の含水量が増加するので、トナー像が転写された記録紙に定着部１６で熱と圧力が加えられる際に、温度が上昇し難くなる。そこで、湿度情報Ｘの値が小さいとき、すなわち湿度が高いときは、プロセス制御部１０２によって、湿度情報Ｘの値に応じて熱ローラ１４の温度が上昇され、好適な定着温度に制御することができる。
【００５１】
以上、ステップＳ１〜Ｓ４の動作により、湿度が計測され、その計測された湿度に応じて画像形成プロセスにおける制御量が変化され、良好な画像を形成することが可能になる。
【００５２】
なお、制御部１００の動作用のクロック信号ＣＬＫを、水晶発振器２１を用いて供給する例を示したが、水晶発振回路２００から出力されたクロック信号ＨＣＬＫを、制御部１００の動作用のクロック信号として用いる構成としても良い。この場合、結露によりクロック信号ＨＣＬＫが停止したときは、制御部１００の動作が停止するので、複写機１の画像形成動作を停止させることが可能になる。
【００５３】
また、本発明に係る温度検出回路を複写機に用いる例を示したが、複写機に限られず、例えばプリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置に用いてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、プリント配線基板上に形成された櫛形の配線パターンと、水晶発振回路と、計測部とを用いて湿度検知回路を構成することが出来るので、湿度検知回路のコストを低減することができる。
【００５５】
請求項２に記載の発明によれば、画像形成プロセスにおける制御量を、所定の湿度情報に応じて変化させることができるので、湿度が画像形成プロセスに与える影響を抑制して良好な画像を形成することが可能になる。
【００５６】
請求項３に記載の発明によれば、湿度に応じて現像ローラに供給するトナーの濃度を変化させることができるので、湿度の影響により感光体ドラムへのトナーの付着性が変化しても、好適な量のトナーを感光体ドラムに付着させることができるので、良好な画像を形成することが可能になる。
【００５７】
請求項４に記載の発明によれば、湿度に応じて転写電流を変化させることができるので、記録紙が吸湿することにより漏洩した転写電流を補うことができ、良好な画像を形成することが可能になる。
【００５８】
請求項５に記載の発明によれば、湿度に応じて定着温度を変化させることができるので、記録紙が吸湿して温度が上昇し難い場合であっても、好適な定着温度に制御して良好な画像を形成することが可能になる。
【００５９】
請求項６に記載の発明によれば、プリント配線基板上に形成された櫛形の配線パターンにより生じた静電容量を負荷容量とする水晶発振回路によって生成されたクロック信号を、画像形成動作を制御するための制御部の動作用のクロック信号として用いているので、プリント配線基板上の櫛形の配線パターンが結露して水晶発振回路が発振停止した場合に、画像形成動作の制御を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示す複写機の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に示す水晶発振回路の構成を説明するための図である。
【図４】図３に示す水晶振動子の発振条件を説明するための図である。
【図５】図１に示す複写機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】クロック信号ＨＣＬＫの波形の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 複写機
３ 感光体ドラム
４ 帯電部
５ 露光部
６ 現像部
７ 転写ローラ(電極部、転写部）
１６ 定着部
６１ トナーホッパ
６２ 現像ローラ
１００ 制御部(動作制御部）
１０１ 計測部
１０２ プロセス制御部
２００ 水晶発振回路
２０３ 櫛形配線パターン（第１の櫛形配線パターン）
２０４ 櫛形配線パターン（第２の櫛形配線パターン）
２０５ 櫛形配線パターン（第３の櫛形配線パターン）
２０６ 櫛形配線パターン（第４の櫛形配線パターン）
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
ＣＸ１，ＣＸ２ コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
Ｘ１ 水晶振動子
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿度を検知する湿度検知回路、及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、湿度を検知するための湿度検知回路として、湿度に応じたアナログ電圧を出力する公知の湿度センサを用い、その湿度センサから出力されたアナログ電圧を、アナログデジタル変換器によってデジタルデータに変換することにより、湿度を表すデータを取得するようにしたものが知られている。一方、例えば、感光体ドラム上に形成した静電潜像を、トナーを用いて現像すると共に記録紙に定着させて画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、トナー像を記録紙に転写させるための転写電流等を、湿度に応じて制御することにより、良好な画像を記録紙に形成することが出来るものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５９８５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように、湿度に応じたアナログ電圧を出力する湿度センサを用いた湿度検知回路では、高価な湿度センサとアナログデジタル変換器とを用いる必要があるため、湿度検知回路が高コストになるという不都合があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コストを低減できる湿度検知回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、プリント配線基板を用いて構成された湿度検知回路であって、水晶振動子を用いた水晶発振回路と、前記水晶振動子の一端に接続された第１の櫛形配線パターンと、前記水晶振動子の他端に接続された第２の櫛形配線パターンと、グラウンドに接続された第３、第４の櫛形配線パターンと、前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号の周期を、湿度を示す湿度情報として計測する計測部とを備え、前記第１の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第３の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、前記第２の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第４の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成されることを特徴としている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、第１の櫛形配線パターンと第３の櫛形配線パターンとの間に生じた静電容量が湿度によって変化し、第２の櫛形配線パターンと第４の櫛形配線パターンとの間に生じた静電容量が湿度によって変化する。そして、これらの静電容量は、水晶発振回路の負荷容量となるので、湿度による静電容量の変化に応じて水晶発振回路によって生成されるクロック信号の周期が変化する。さらに、このクロック信号の周期が計測部によって、湿度を示す湿度情報として計測される。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、帯電させた感光体ドラムの表面を選択的に露光することにより静電潜像を形成し、前記感光体ドラムの表面の静電潜像をトナーにより現像し、前記感光体ドラムの表面上のトナー像を記録紙上に転写し定着することにより画像を形成する画像形成プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置であって、請求項１記載の湿度検知回路と、前記湿度検知回路によって計測された湿度情報に応じて前記画像形成プロセスにおける制御量を変化させるプロセス制御部とを備えることを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、プロセス制御部によって、請求項１記載の湿度検知回路により計測された湿度情報に応じて画像形成プロセスにおける制御量が変化される。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記感光体ドラムにトナーを付着させることにより前記静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラに所定の濃度のトナーを供給するトナー供給部とをさらに備え、前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記現像ローラに供給するトナーの濃度を前記制御量として変化させることを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、プロセス制御部によって、湿度情報に応じて現像ローラに供給するトナーの濃度が変化される。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記感光体ドラムと前記感光体ドラムに対向して設けられた電極部との間に、記録紙を介して転写電流を流すことにより前記感光体ドラムの表面上のトナー像を記録紙上に転写する転写部をさらに備え、前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記転写電流を前記制御量として変化させることを特徴としている。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、プロセス制御部によって、湿度情報に応じて転写電流が変化される。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記トナー像が転写された記録紙を、前記トナー像を溶融させるための所定の定着温度に加熱して、前記トナー像を記録紙に定着させる定着部をさらに備え、前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記定着温度を前記制御量として変化させることを特徴としている。請求項５に記載の発明によれば、プロセス制御部によって、湿度情報に応じて定着温度が変化される。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、プリント配線基板を用いて構成された湿度検知回路と、記録紙に画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置であって、水晶振動子を用いた水晶発振回路と、前記水晶振動子の一端に接続された櫛形の配線パターンである第１の櫛形配線パターンと、前記水晶振動子の他端に接続された櫛形の配線パターンである第２の櫛形配線パターンと、グラウンドに接続された櫛形の配線パターンである第３、第４の櫛形配線パターンと、前記画像形成部の画像形成動作を制御するための動作制御部とを備え、前記第１の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第３の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、前記第２の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第４の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、前記動作制御部は、前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号を動作用のクロック信号として用いることを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、第１の櫛形配線パターンと第３の櫛形配線パターンとの間に生じた静電容量が結露などの環境条件によって変化し、第２の櫛形配線パターンと第４の櫛形配線パターンとの間に生じた静電容量が結露などの環境条件によって変化する。そして、水晶発振回路の負荷容量となるこれらの静電容量が、水晶発振回路の発振条件を満たさなくなった場合、水晶発振回路の発振が停止し、画像形成動作を制御するための動作制御部が停止する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の内部構成を概略的に示す断面図である。また、図２は、図１に示す複写機１の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【００１６】
図１に示す複写機１は、原稿の画像を読み取るスキャナ部２を備え、光導電性を有する感光体ドラム３の周囲に、この感光体ドラム３の回転方向に沿って順に、コロナ放電によって感光体ドラム３の表面に所定電位を与える帯電部４、スキャナ部２で取得された画像データに基づきレーザー光を出力して感光体ドラム３の表面電位を選択的に減衰させて静電潜像を形成する露光部５、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像部６、及び感光体ドラム３上に形成されたトナー像を記録紙上に転写する転写ローラ７が配設されている。
【００１７】
複写機１の下部には、記録紙を収納する給紙カセット１０が配設され、給紙カセット１０から記録紙を繰り出す給紙ローラ１１、及び給紙ローラ１１により繰り出された記録紙を転写ローラ７へ搬送する搬送ローラ１２等からなる用紙搬送部１３が配設されている。
【００１８】
そして、転写ローラ７は、感光体ドラム３との間に電圧を生じさせる電極にされており、用紙搬送部１３により搬送されてきた記録紙を介して感光体ドラム３との間に所定の転写電流を流すことにより、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を記録紙上に転写する。
【００１９】
転写ローラ７でトナー像が転写された記録紙は、熱ローラ１４と加圧ローラ１５とからなる定着部１６で熱と圧力が加えられてトナー像が溶融され定着された後に、排紙ローラ１７によって排紙トレー１８上に排出されるようになっている。
【００２０】
さらに、感光体ドラム３の周囲には、この感光体ドラム３の回転方向に沿って順に、感光体ドラム３の表面に残留したトナーを除去するクリーニング部８および、感光体ドラム３の表面電荷をランプ光によって除電する除電部９が配設されている。
【００２１】
図２を参照して、画像メモリ１９は、スキャナ部２によって読み取られた原稿の画像データを記憶するメモリである。操作パネル２０は、複写機１のフロント部に配設され、ユーザによる操作指示を受け付けるためのキースイッチ、及びユーザへの種々のガイド画面を表示したりするための液晶表示器等を備える。水晶発振器２１は、制御部１００の動作用のクロック信号である所定の周波数のクロック信号ＣＬＫを出力する。
【００２２】
制御部１００は、装置全体の動作を司るもので、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)、複写機１の複写動作を制御するためのプログラム等を記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)、一時的にデータを保管するＲＡＭ(Random Access Memory) 等を備え、水晶発振器２１から出力されたクロック信号ＣＬＫと同期して、ＣＰＵが制御プログラムをＲＯＭから読み出して実行することにより、操作パネル２０によって受付けられた指示入力に応じて、スキャナ部２、用紙搬送部１３、感光体ドラム３、帯電部４、露光部５、現像部６、転写ローラ７、及び定着部１６の各部の動作を制御するための制御信号を出力し、複写機１に所定の複写動作を行わせる。また、制御部１００は、例えばクロック信号ＣＬＫに基づいて、所定の時間間隔毎にＣＰＵに割り込み処理を発生させるタイマを備えても良い。
【００２３】
また、制御部１００には、水晶発振回路２００が接続されている。そして、制御部１００は、水晶発振回路２００から出力されたクロック信号ＨＣＬＫの周期を湿度を示す湿度情報として計測するためのプログラムを実行することによって計測部１０１として機能し、計測部１０１によって計測された湿度情報に応じて画像形成プロセスにおける制御量を変化させるためのプログラムを実行することによってプロセス制御部１０２として機能する。
【００２４】
図３は、水晶発振回路２００の構成を説明するための図である。水晶発振回路２００は、コンデンサＣ１，Ｃ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２、インバータ２０１，２０２、及び水晶振動子Ｘ１を備える。水晶振動子Ｘ１の両端は、それぞれコンデンサＣ１，Ｃ２を介して回路グラウンドに接続され、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点にインバータ２０１の入力端子が接続され、インバータ２０１の出力端子は制限抵抗Ｒ１を介して水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ１との接続点に接続されている。また、インバータ２０１の入出力端子間には、帰還抵抗Ｒ２が接続されている。そして、インバータ２０１の出力信号が、インバータ２０２により波形反転されると共に波形整形されてクロック信号ＨＣＬＫとして制御部１００へ出力される。
【００２５】
また、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ１との接続点に接続された櫛形の配線パターンである櫛形配線パターン２０３と、水晶振動子Ｘ１とコンデンサＣ２との接続点に接続された櫛形の配線パターンである櫛形配線パターン２０４と、グラウンドに接続された櫛形の配線パターンである櫛形配線パターン２０５，２０６とがプリント配線基板上にレジスト処理を施すことなく形成されている。
【００２６】
そして、櫛形配線パターン２０３における櫛の歯の部分の配線パターンと櫛形配線パターン２０５における櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定の距離を有して対向して組み合わされ、コンデンサＣＸ１を形成している。コンデンサＣＸ１の静電容量は、櫛形配線パターン２０３と櫛形配線パターン２０５との間に生じる浮遊容量ＣX1となる。同様に、櫛形配線パターン２０４における櫛の歯の部分の配線パターンと櫛形配線パターン２０６における櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定の距離を有して対向して組み合わされ、コンデンサＣＸ２を形成している。コンデンサＣＸ２の容量は、櫛形配線パターン２０４と櫛形配線パターン２０６との間に生じる浮遊容量ＣX2となる。
【００２７】
この場合、コンデンサＣ１の容量をＣ1、コンデンサＣ２の容量をＣ2、抵抗Ｒ１の抵抗値をＲ1、抵抗Ｒ２の抵抗値をＲ2、水晶振動子Ｘ１の等価直列インダクタンスをＬ、発振回路の配線パターンのパターン容量とインバータ２０１，２０２の入出力容量との合計をＣSとすると、クロック信号ＨＣＬＫの周波数ｆは、下記の式（１）で与えられる。
【００２８】
【数１】
また、櫛形配線パターン２０３，２０４，２０５，２０６の表面は、レジスト処理されていないために空気中に露出しており、湿度の影響を受けてコンデンサＣＸ１の容量ＣX1とコンデンサＣＸ２の容量ＣX2とが変化する。すなわち、湿度が高いときは、容量ＣX1，ＣX2が小さくなり、湿度が低いときは、容量ＣX1，ＣX2が大きくなる。その結果、式（１）から、湿度が高いときは、クロック信号ＨＣＬＫの周波数ｆが大きくなる一方、湿度が低いときは、クロック信号ＨＣＬＫの周波数ｆが小さくなる。
【００３０】
これにより、制御部１００は、水晶発振回路２００から出力されたクロック信号ＨＣＬＫの周期を計測することによって、湿度を示す湿度情報を取得することが可能になる。
【００３１】
また、水晶発振回路２００が発振してクロック信号ＨＣＬＫを生成するためには、水晶振動子Ｘ１の発振条件が所定の条件を満たしている必要がある。図４は、水晶振動子Ｘ１の発振条件を説明するための、水晶振動子Ｘ１及びその周辺回路部分の等価回路を示す図である。図４において、Ｒは等価直列抵抗、Ｌは等価直列インダクタンス、Ｃは並列容量、−Ｒは負性抵抗として知られているもので、図４に示す等価回路は、ωＬ−１／ωＣ＝０、かつＲ＜｜−Ｒ｜ となる発振条件を満たしていないと、発振せず、従って、水晶発振回路２００からクロック信号ＨＣＬＫが出力されない。
【００３２】
そのため、櫛形配線パターン２０３，２０４，２０５，２０６の表面に結露が生じると、容量ＣX1，ＣX2が小さくなるのみならず、櫛形配線パターン２０３と櫛形配線パターン２０５との間、及び櫛形配線パターン２０４と櫛形配線パターン２０６との間で電流がリークし、その結果コンデンサＣ１の容量Ｃ1、コンデンサＣ２の容量Ｃ2もまた小さくなり、上記発振条件を満たさなくなって、水晶発振回路２００の発振が停止する。
【００３３】
これにより、制御部１００は、水晶発振回路２００から出力されたクロック信号ＨＣＬＫが停止したことを検出することにより、結露の発生を検出することが可能になる。
【００３４】
なお、櫛形配線パターン２０３，２０４，２０５，２０６から構成されるコンデンサの表面に、例えば高分子材料等を塗布して吸湿膜を形成してもよい。これにより、湿度変化に対する容量ＣX1，ＣX2の変化を大きくすることが可能になり、湿度の検知感度を向上させたり、湿度の検知特性を向上させたりすることが可能になる。
【００３５】
また、櫛形配線パターン２０３，２０４，２０５，２０６としては、銅、金、プラチナ、酸化ルテニウムなどの配線パターンを用いることができる。また、プリント配線基板の基材は、紙フェノール、ガラスエポキシ、セラミック、アルミナなどを用いることができる。
【００３６】
次に、上記のように構成された複写機１の動作を説明する。図５は、制御部１００が、計測部１０１及びプロセス制御部１０２として機能する場合の動作を説明するためのフローチャートである。また、図６は、クロック信号ＨＣＬＫの波形の一例を示す図である。図６（ａ）は、湿度が低い場合のクロック信号ＨＣＬＫの波形の例であり、図６（ｂ）は、湿度が高い場合のクロック信号ＨＣＬＫの波形の例である。
【００３７】
図５を参照して、まず、ステップＳ１において、計測部１０１により、クロック信号ＨＣＬＫが動作しているか否かが確認される。すなわち、クロック信号ＨＣＬＫの信号レベルが所定の時間を越えて変化しなかった場合、クロック信号ＨＣＬＫが停止したと判断し（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２へ移行する一方、クロック信号ＨＣＬＫの信号レベルが所定の時間以内に変化した場合は（ステップＳ１でＮＯ）、クロック信号ＨＣＬＫの周期を計測すべくステップＳ３へ移行する。
【００３８】
次に、ステップＳ２において、制御部１００により、結露が発生したと判断され、スキャナ部２、用紙搬送部１３、感光体ドラム３、帯電部４、露光部５、現像部６、転写ローラ７、及び定着部１６の各部の動作を停止させるべく制御信号が出力される。これにより、結露により生じた回路の短絡や、電流リークなどの影響で複写機１が誤動作したり、故障が発生したりすることを抑制することが可能になる。
【００３９】
一方、ステップＳ３において、計測部１０１により、所定のサンプリング時間ｔs毎に、水晶発振回路２００から制御部１００へ出力されたクロック信号ＨＣＬＫの信号レベルが確認される。この場合、計測部１０１は、クロック信号ＣＬＫと同期してプログラムを実行するので、所定ステップ数のプログラムを実行するのにかかる時間は一定となる。従って、計測部１０１は、プログラムの実行にサンプリング時間ｔsが必要となる所定のプログラムステップ数を実行する毎にクロック信号ＨＣＬＫの信号レベルを確認することによって、サンプリング時間ｔs毎にクロック信号ＨＣＬＫの信号レベルを確認するように構成しても良い。あるいは、サンプリング時間ｔs毎に割り込み処理を発生させる公知のタイマモジュールを用いて、サンプリング時間ｔs毎の割り込み処理によって、サンプリング時間ｔs毎に、クロック信号ＨＣＬＫの信号レベルを確認するように構成しても良い。
【００４０】
そして、例えば湿度が高い場合、図６（ｂ）において上向き矢印で示すタイミングで、計測部１０１によってクロック信号ＨＣＬＫの信号レベルが確認され、クロック信号ＨＣＬＫが立ち上がった後、７回のレベル確認の間、クロック信号ＨＣＬＫがハイレベルで確認される。そして、計測部１０１によって、８回目のレベル確認でクロック信号ＨＣＬＫがローレベルであることが確認されたとき、”７”が湿度を示す湿度情報Ｘとして取得される。これにより、クロック信号ＨＣＬＫの１／２周期の時間を、湿度を示す湿度情報Ｘとして取得することが可能になる。
【００４１】
なお、計測部１０１は、湿度情報としてクロック信号ＨＣＬＫのレベルがハイレベルである期間とローレベルである期間とを合わせた期間、すなわち１周期間にレベル確認を行った回数を湿度を示す湿度情報Ｘとして取得してもよい。また、湿度情報Ｘを湿度に変換するための変換テーブルを予めＲＯＭに記憶させておき、計測部１０１は、その変換テーブルを用いて湿度情報Ｘを湿度に変換するようにしても良い。
【００４２】
例えば、計測部１０１により、湿度情報Ｘの値に応じて、２０＜Ｘ≦２５のときは湿度１０％以下と判断され、１５＜Ｘ≦２０のときは湿度１０％を越えて３０％以下と判断され、１０＜Ｘ≦１５のときは湿度３０％を越えて５０％以下と判断され、５＜Ｘ≦１０のときは湿度５０％を越えて７０％以下と判断され、０＜Ｘ≦５のときは湿度７０％を越えると判断されるようにしても良い。この場合、湿度情報Ｘが”７”であれば、計測部１０１によって、湿度は湿度５０％を越えて７０％以下であると判断される。
【００４３】
次に、ステップＳ４において、プロセス制御部１０２によって、湿度情報Ｘに応じて画像形成プロセスにおける制御量が変化される。
【００４４】
例えば、トナーとキャリアの２成分からなる、いわゆる２成分系の現像剤が使用される複写機１では、所定量の現像剤が現像部６に収納されており、現像部６内のトナー濃度が目標値となるように、トナーホッパ６１からトナーを現像部６に適宜補給してトナー濃度の制御を行うようになっている。そして、現像部６内のトナーは、現像ローラ６２によって感光体ドラム３に付着され、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像が現像される。
【００４５】
ところで、現像部６内のトナーは、湿度が高い場合にはトナーの帯電が低下して感光体ドラム３への付着性が良くなるので、トナーにより現像されたトナー像の濃度が濃くなる一方、湿度が低い場合にはトナーの帯電が増大して感光体ドラム３への付着性が悪くなり、トナーにより現像されたトナー像の濃度が薄くなる。
【００４６】
そこで、湿度情報Ｘの値が小さいとき、すなわち湿度が高いときは、プロセス制御部１０２によって、トナーホッパ６１から現像部６へのトナーの供給量が湿度情報Ｘの値に応じて減少され、現像部６内のトナー濃度が低下するように制御される。これにより、湿度が高い場合であっても、感光体ドラム３の表面上で現像されたトナー像の濃度が濃くなることを抑制することができる。
【００４７】
一方、湿度情報Ｘの値が大きいとき、すなわち湿度が低いときは、プロセス制御部１０２によって、トナーホッパ６１から現像部６へのトナーの供給量が湿度情報Ｘの値に応じて増加され、現像部６内のトナー濃度が上昇するように制御される。これにより、湿度が低い場合であっても、感光体ドラム３の表面上で現像されたトナー像の濃度が薄くなることを抑制することができる。
【００４８】
また、例えば、湿度が高い場合には、記録紙の含水量が増加して記録紙の電気抵抗が低下し、転写ローラ７によって感光体ドラム３上に形成されたトナー像が記録紙上に転写される際に転写電流が記録紙を介して用紙搬送路や記録紙のガイド部材等にリークする結果、転写効率が低下して記録紙に転写されるトナー像の濃度が低下する。
【００４９】
そこで、湿度情報Ｘの値が小さいとき、すなわち湿度が高いときは、プロセス制御部１０２によって、転写ローラ７と感光体ドラム３との間に流れる転写電流が、リークした電流を補うように湿度情報Ｘの値に応じて増大される。これにより、湿度が高いときに記録紙に転写されるトナー像の濃度が低下することを抑制することができる。
【００５０】
また、例えば、湿度が高い場合には、記録紙の含水量が増加するので、トナー像が転写された記録紙に定着部１６で熱と圧力が加えられる際に、温度が上昇し難くなる。そこで、湿度情報Ｘの値が小さいとき、すなわち湿度が高いときは、プロセス制御部１０２によって、湿度情報Ｘの値に応じて熱ローラ１４の温度が上昇され、好適な定着温度に制御することができる。
【００５１】
以上、ステップＳ１〜Ｓ４の動作により、湿度が計測され、その計測された湿度に応じて画像形成プロセスにおける制御量が変化され、良好な画像を形成することが可能になる。
【００５２】
なお、制御部１００の動作用のクロック信号ＣＬＫを、水晶発振器２１を用いて供給する例を示したが、水晶発振回路２００から出力されたクロック信号ＨＣＬＫを、制御部１００の動作用のクロック信号として用いる構成としても良い。この場合、結露によりクロック信号ＨＣＬＫが停止したときは、制御部１００の動作が停止するので、複写機１の画像形成動作を停止させることが可能になる。
【００５３】
また、本発明に係る温度検出回路を複写機に用いる例を示したが、複写機に限られず、例えばプリンタ、ファクシミリ等の他の画像形成装置に用いてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、プリント配線基板上に形成された櫛形の配線パターンと、水晶発振回路と、計測部とを用いて湿度検知回路を構成することが出来るので、湿度検知回路のコストを低減することができる。
【００５５】
請求項２に記載の発明によれば、画像形成プロセスにおける制御量を、所定の湿度情報に応じて変化させることができるので、湿度が画像形成プロセスに与える影響を抑制して良好な画像を形成することが可能になる。
【００５６】
請求項３に記載の発明によれば、湿度に応じて現像ローラに供給するトナーの濃度を変化させることができるので、湿度の影響により感光体ドラムへのトナーの付着性が変化しても、好適な量のトナーを感光体ドラムに付着させることができるので、良好な画像を形成することが可能になる。
【００５７】
請求項４に記載の発明によれば、湿度に応じて転写電流を変化させることができるので、記録紙が吸湿することにより漏洩した転写電流を補うことができ、良好な画像を形成することが可能になる。
【００５８】
請求項５に記載の発明によれば、湿度に応じて定着温度を変化させることができるので、記録紙が吸湿して温度が上昇し難い場合であっても、好適な定着温度に制御して良好な画像を形成することが可能になる。
【００５９】
請求項６に記載の発明によれば、プリント配線基板上に形成された櫛形の配線パターンにより生じた静電容量を負荷容量とする水晶発振回路によって生成されたクロック信号を、画像形成動作を制御するための制御部の動作用のクロック信号として用いているので、プリント配線基板上の櫛形の配線パターンが結露して水晶発振回路が発振停止した場合に、画像形成動作の制御を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示す複写機の構成の一例を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に示す水晶発振回路の構成を説明するための図である。
【図４】図３に示す水晶振動子の発振条件を説明するための図である。
【図５】図１に示す複写機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】クロック信号ＨＣＬＫの波形の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 複写機
３ 感光体ドラム
４ 帯電部
５ 露光部
６ 現像部
７ 転写ローラ(電極部、転写部）
１６ 定着部
６１ トナーホッパ
６２ 現像ローラ
１００ 制御部(動作制御部）
１０１ 計測部
１０２ プロセス制御部
２００ 水晶発振回路
２０３ 櫛形配線パターン（第１の櫛形配線パターン）
２０４ 櫛形配線パターン（第２の櫛形配線パターン）
２０５ 櫛形配線パターン（第３の櫛形配線パターン）
２０６ 櫛形配線パターン（第４の櫛形配線パターン）
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
ＣＸ１，ＣＸ２ コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
Ｘ１ 水晶振動子
Claims (6)
- プリント配線基板を用いて構成された湿度検知回路であって、
水晶振動子を用いた水晶発振回路と、
前記水晶振動子の一端に接続された第１の櫛形配線パターンと、
前記水晶振動子の他端に接続された第２の櫛形配線パターンと、
グラウンドに接続された第３、第４の櫛形配線パターンと、
前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号の周期を、湿度を示す湿度情報として計測する計測部とを備え、
前記第１の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第３の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、
前記第２の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第４の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成されることを特徴とする湿度検知回路。 - 帯電させた感光体ドラムの表面を選択的に露光することにより静電潜像を形成し、前記感光体ドラムの表面の静電潜像をトナーにより現像し、前記感光体ドラムの表面上のトナー像を記録紙上に転写し定着することにより画像を形成する画像形成プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１記載の湿度検知回路と、
前記湿度検知回路によって計測された湿度情報に応じて前記画像形成プロセスにおける制御量を変化させるプロセス制御部とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記感光体ドラムにトナーを付着させることにより前記静電潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラに所定の濃度のトナーを供給するトナー供給部とをさらに備え、
前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記現像ローラに供給するトナーの濃度を前記制御量として変化させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。 - 前記感光体ドラムと前記感光体ドラムに対向して設けられた電極部との間に、記録紙を介して転写電流を流すことにより前記感光体ドラムの表面上のトナー像を記録紙上に転写する転写部をさらに備え、
前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記転写電流を前記制御量として変化させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。 - 前記トナー像が転写された記録紙を、前記トナー像を溶融させるための所定の定着温度に加熱して、前記トナー像を記録紙に定着させる定着部をさらに備え、
前記プロセス制御部は、前記湿度情報に応じて前記定着温度を前記制御量として変化させることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。 - プリント配線基板を用いて構成された湿度検知回路と、記録紙に画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置であって、
水晶振動子を用いた水晶発振回路と、
前記水晶振動子の一端に接続された櫛形の配線パターンである第１の櫛形配線パターンと、
前記水晶振動子の他端に接続された櫛形の配線パターンである第２の櫛形配線パターンと、
グラウンドに接続された櫛形の配線パターンである第３、第４の櫛形配線パターンと、
前記画像形成部の画像形成動作を制御するための動作制御部とを備え、
前記第１の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第３の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、
前記第２の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンと前記第４の櫛形配線パターンにおける櫛の歯の部分の配線パターンとは、交互に所定間隔で対向するように形成され、
前記動作制御部は、前記水晶発振回路によって生成されたクロック信号を動作用のクロック信号として用いることを特徴とする画像形成装置。
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