JP4592055B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来から、電子写真プリンタや複写機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、ローラ転写方式が用いられている。ローラ転写方式とは、感光ドラム等の像担持体に形成されたトナー像を、紙等のシート状の記録材に転写する方式である。ローラ転写方式においては、導電性および弾性を有する転写ローラを、像担持体に約５〜２０Ｎの総圧力で圧接させて、像担持体と転写ローラとの間に転写ニップ部を形成する。転写ニップ部において、記録材を挟持搬送し、転写ローラに印加した転写電圧（転写バイアス）の作用により、像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に転写する。

また、記録材上に転写されたトナー像（未定着画像）を記録材表面に加熱定着させる定着装置として、熱ローラ方式、フィルム加熱方式などが用いられている。熱ローラ方式は、所定の温度に維持された加熱ローラ（定着ローラ）と、弾性層を有し、加熱ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有している。記録材を定着ニップ部に導入し、挟持搬送させることにより、加熱ローラの熱でトナー像を記録材に熱定着させる。

フィルム加熱方式とは、加熱体と、加熱体と摺動するフィルム（以下、定着フィルムと記す）と、定着フィルムを介して加熱体と定着ニップ部を形成する加圧部材とを有している（例えば、特許文献１参照）。トナー像を担持した記録材を、定着ニップ部で挟持搬送し、定着フィルムを介して加熱体から供給される熱によりトナー像を記録材に熱定着させる。加熱体は、セラミックヒータ等の低熱容量で昇温の速いものを用いている。定着フィルムは、熱容量の小さい薄膜のものを用いている。このようにして、定着ニップ部のみを加熱することにより、加熱を開始してから記録材にトナー像を定着させる温度に至るまでに要する時間を短縮するとともに、省エネルギー化を実現している。

フィルム加熱方式を用いた定着装置において、定着ニップ部に吸湿度の高い記録材が導入され、高温度で加熱されると、記録材に含まれていた水分が蒸発する。多量の水蒸気が発生すると、記録材と定着フィルムまたは記録材と加圧部材との間で、スリップが起こるという問題があった。また、定着に必要な加圧力と高温とにより、記録材に発生するカール量が増大する。カール量の増大により、排紙トレイへ積載される記録材の枚数が少なくなり、場合によっては排紙トレイに積載しきれずに落下してしまうという問題があった。

そこで、転写ローラに転写電圧を印加している際に検知した電流値が所定値以上であった場合に、定着装置の温度設定を当初より低めに補正することが知られている（例えば、特許文献２参照）。一般に記録材の吸湿の度合いが高くなると、それに伴って表面抵抗が低下する傾向にある。転写電圧を印加している際に記録材の吸湿度が高くなると、転写ローラに流れる電流値は大きくなるので、吸湿度が高い記録材が通紙される際は、定着装置の温度設定を低くする。このようにして、急激な温度上昇に伴う水蒸気の発生を抑え、上述した問題の発生を低減している。

特開平４−４４０７５号公報 特開２００１−２９０３１６号公報 特開平２−１２３３８５号公報

しかしながら、記録材の吸湿度に応じて定着装置の温度設定を一律に制御すると、トナー像を転写する記録材の特性によっては、必ずしも望ましい温度設定とならないことがあった。

例えば、葉書や封筒等の小サイズの記録材は、一般に普通紙よりも厚みがあって熱容量が大きい。小サイズの記録材に、充分に定着させるためには、普通紙よりも大きな熱量を加える必要がある。しかしながら、前述の従来技術においては、小サイズの記録材であっても吸湿度が高い記録材については、定着装置の温度が低く設定されてしまい、充分な定着性を確保することができない可能性があった。

また、転写されたトナー像の印字率が高い記録材は、記録材に含まれる水分が定着ニップ部の非画像面より放出され、記録材と定着フィルムまたは記録材と加圧部材との間で、スリップする可能性がある。吸湿度が高い記録材であっても印字率の高い記録材については、記録材上のトナー量が多く抵抗が高いため、転写ローラに流れる電流値は小さい。すなわち、前述の従来技術においては、記録材の抵抗が高いと判断するので、定着装置の温度設定は、高く設定されたままとなる。このため、記録材に含まれていた水分が蒸発し、スリップにより記録材が適切に搬送されず、画像不良や紙詰まりといった問題が生じる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、充分な定着性及び積載性を有するとともに、紙詰まりや画像不良を起こすことのない画像形成装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明が提供する画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を転写位置にて記録材に転写する転写部と、前記転写部に電圧を印加する転写電圧印加部と、前記転写部に流れる転写電流を検知する転写電流検知部と、前記転写部により前記記録材に転写された前記トナー像を予め設定された設定温度により定着位置にて定着させる定着部と、前記記録材の搬送方向に直交する方向のサイズを検知するサイズ検知部と、前記記録材が前記転写位置に搬送される前に、前記転写電流検知部が検知する前記転写電流が第１の一定電流となるように、前記転写電圧印加部に第１の転写電圧を印加するように制御し、前記記録材が前記転写位置を搬送中に、前記転写電流検知部が検知する前記転写電流が第２の一定電流となるように、前記転写電圧印加部から第２の転写電圧を前記転写部に印加するように制御する転写電圧制御部と、を備え、前記転写電圧制御部は、前記第１の転写電圧と前記サイズ検知部で検知したサイズに基づき前記閾値電圧を求め、前記第２の転写電圧が前記閾値電圧以下である場合、前記定着部によって前記設定温度より低い温度により前記トナー像を前記記録材に定着させることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、充分な定着性及び積載性を有するとともに、紙詰まりや画像不良を起こすことのない画像形成装置を提供することが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す図である。像担持体であるドラム型の電子写真感光体１（以下、感光ドラム１という）は、装置本体Ｍによって回転自在に支持されている。また、感光ドラム１は、不図示のモータ等の駆動手投によって矢印Ｒ１方向に、所定のプロセススピードで回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、回転方向Ｒ１に沿って帯電ローラ（帯電装置）２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ（転写装置）５、およびクリーニング装置６が回転方向順に配設されている。

給紙カセット７は、装置本体Ｍの下部に配設され、紙等のシート状の記録材Ｐを収納している。符号Ｒは、記録材Ｐの搬送経路を示す。搬送経路Ｒに沿って記録材の搬送方向上流側から順に、給紙ローラ１５、搬送ローラ８、トップセンサ９、搬送板金１０、搬送ローラ１２、および排紙ローラ１３が配設されている。なお、トップセンサ９と搬送板金１０との間には転写ローラ５が配設され、搬送板金１０と搬送ローラ１２との間には定着装置１１が配設されている。

直流高電圧発生部１８は、転写ローラ５に印加する転写電圧を発生する。転写電圧制御部１９は、直流高電圧発生部１８を制御する。定着温度制御部２３は、入力した目標温度とサーミスタ（温度検知素子２１）が検知する温度とに基づいて、トライアック２４を制御して加熱体であるヒータ２０に対する通電を制御し、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐに与える温度を制御する。転写電圧制御部１９は、定着温度制御部２３に対して目標温度を設定することができる。

また、転写電流検知部３１は、転写電圧制御部１９が直流高電圧発生部を制御して転写ローラ５に転写電圧を印加する際に、転写ローラ５に流れる転写電流を検知し、検知した転写電流値に応じた信号を転写電圧制御部１９に出力する。

なお、トナー像を記録材Ｐに転写すべく所定の転写バイアスが印加される転写ローラ５は、Ｆｅ、ＳＵＳ等の芯金５ａと、この芯金上に設けられた導電性ゴムまたは導電性スポンジ等の弾性体層５ｂとから構成されている。転写ローラ５の弾性体層５ｂは、カーボン等の導電性フィラーの含有量を調節して、１０^６〜１０^１０Ωに抵抗値を設定している。従って、弾性体層５ｂは、電子導電性を有するが、印加する電圧が大きくなるほど弾性体層５ｂに分散された導電性フィラー同士の集中電界が生じやすいために、抵抗値が小さくなる傾向がある。

弾性体層５ｂに含まれるカーボン等の導電性フィラーの含有量を調節することで、環境によって抵抗値が大きく変化するよう弾性体層５ｂの特性を設定することができる。例えば、高温／高湿（Ｈ／Ｈ）環境（３３℃／８０％）では２．５×１０^７Ω〜８×１０^７Ωの抵抗値を示し、通常温度／通常湿度（Ｎ／Ｎ）環境（２３℃／６０％）では１×１０^８Ω〜３×１０^８Ωの抵抗値を示し、低温／低湿（Ｌ／Ｌ）環境（１５℃／１０％）では４×１０^８Ω〜１．２×１０^９Ωを示すように、弾性体層５ｂの特性を設定することができる。しかしながら、このように設定された転写ローラ５であっても、印刷による機内温度の上昇、電気ノイズなどによって、各環境における抵抗値は、上記の範囲内に収まるとは限らない。

プリンタで使用される記録材は、多種多様化している。例えば、体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ〜１０^１７Ω・ｃｍといった広範囲に分布する様々な記録材が使われている。記録材は、空気中の水分の影響を強く受けるため、記録材が置かれた環境に応じて記録材の抵抗値も大きく変化する。具体的には、気温１５℃、湿度１０％の低温低湿環境から、気温３３℃、湿度８０％の高温高湿環境への推移において５桁以上の抵抗値変動がある。

次に、転写電圧制御部１９が行う制御の基本動作について説明する。図２に、通紙時における記録材Ｐ、感光ドラム１、および転写ローラ５の等価回路を示す。感光ドラム１と転写ローラ５との回転により、記録材Ｐが搬送される。転写ローラ５は、感光ドラム１上のトナーＴを記録材Ｐに転写するために、転写バイアスを印加する。転写バイアスは、直流高電圧発生部１８より発生する転写電圧を、転写電圧制御部１９によって制御することにより、転写ローラ５に印加される。適切にトナーを記録材に転写するための転写バイアス制御方式として、定電流制御方式がある。

定電流制御方式とは、転写中において、記録材Ｐへ流れる電流が一定となるように制御する方式である。最初に、不図示の電流検知部が検知した電流値を、転写電圧制御部１９に入力する。次に、転写電圧制御部１９は、目標とする電流値と電流検知部が検知した電流値との差分から、直流高電圧発生部１８が転写ローラ５へ印加する電圧値を補正する。記録材Ｐへの転写効率は、一般に記録材Ｐへ流れる電流値に依存する。従って、記録材の抵抗値等に依存することなく電流値を一定に保つことにより、安定した画質の画像を形成することができる。

なお、記録材Ｐが転写ニップ部に進入するとき、感光ドラム１および転写ローラ５の接触抵抗（ＲII）が、急激に増大する。このとき応答性の悪い定電流制御を行うと、転写ローラ５へ印加する電流値が急激に下がり、転写電流が不足することに起因する転写不良を起こしてしまう。そこで、接触抵抗（ＲII）が急激に増大する記録材Ｐが転写ニップ部に進入する前後において、転写バイアス制御方式として定電圧制御方式を用いる。定電圧制御方式とは、例えば、特許文献３に開示されているように、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（Active Transfer Voltage Control ）方式をいう。

ＡＴＶＣ制御方式は、感光ドラム１の表面を所定電位に帯電するための前回転動作中に、転写ローラ５から感光ドラム１に所定の定電流が流れるように直流高電圧発生回路１８が印加する電圧値を制御する方式である。ＡＴＶＣ制御方式は、その時の印加電圧値より転写ローラ５の抵抗値（ＲＩ）を予測する。感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに転写する時に、直流高電圧発生回路１８は、予測した転写ローラ５の抵抗値（ＲＩ）に応じた適切な転写電圧を転写ローラ５に印加する。記録材Ｐに転写ローラ５を接触させつつトナー像を転写する接触転写方式は、（１）転写ローラ５の抵抗値（ＲＩ）により、記録材先端に印加すべき最適な電圧値が変わる、（２）転写ローラ５は抵抗値（ＲＩ）のバラツキが大きい、（３）高湿環境から低湿環境において転写材特性が激しく変化するという特徴がある。そこで、ＡＴＶＣ制御を行って、Ｈ／Ｈ環境とＬ／Ｌ環境を区別し、環境変動で転写ローラ５による転写性が変わらないようにする。このようにして、ＡＴＶＣ制御を行うことで、環境に応じた適切な転写電圧値により定電圧制御を行うことができる。

図３に、本発明に係る画像形成装置の定着装置を示す。図３は、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に沿った垂直面で、定着装置を切断した縦断面図である。定着装置１１は、トナーを加熱する加熱体であるセラミックヒータ２０と、このヒータ２０を内包する定着フィルム（定着回転体）２５と、定着フィルム２５に当接された別の定着回転体である加圧ローラ２６と、ヒータ２０の温度を制御する温度制御部２７と、記録材Ｐの搬送を制御する回転制御部２８とを主要構成部材としている。

ヒータ２０は、装置本体Ｍに取り付けられたガイド部材２２（以下「ヒータホルダ」という）によって支持されている。ヒータホルダ２２は、耐熱樹脂によって半円状に形成された部材であり、定着フィルム２５の回転をガイドするガイド部材である。

ポリイミド等の耐熱樹脂を円筒状に形成した定着フィルム２５は、ヒータ２０及びヒータホルダ２２を包んでいる。定着フィルム２５は、後述の加圧ローラ２６によってヒータ２０に押し付けられ、定着フィルム２５の裏面がヒータ２０の下面に当接される。定着フィルム２５は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により、記録材Ｐが矢印Ｋ方向に搬送されるのに伴って、矢印Ｒ２５方向に回転する。定着フィルム２５の左右の両端部は、ヒータホルダ２２のガイド部（不図示）によって規制されており、ヒータ２０の長手方向にはずれないように構成されている。

加圧ローラ２６は、金属製の芯金２６ａの外周面に、シリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の離型層２６ｂを設けている。加圧ローラ２６は、離型層２６ｂの外周面によって、定着フィルム２５をヒータ２０に押し付け、定着フィルム２５との間に定着ニップ部Ｎを構成している。

回転制御部２８は、加圧ローラ２６を回転駆動するモータ２９と、モータ２９の回転を制御するＣＰＵ３０とを有する。モータ２９として、例えば、ステッピングモータ等を使用することができる。モータ２９は、加圧ローラ２６を矢印Ｒ２６方向に連続的に回転させるほか、所定の角度ずつ断続的に回転させることもできる。つまり、加圧ローラ２６の回転と停止とを繰り返しながら、記録材Ｐをステップ送りすることもできる。

温度制御部２７は、ヒータ２０の裏面に取り付けられたサーミスタ（温度検知素子）２１と、サーミスタ２１が検出する温度情報に基づいて、トライアック２４を制御し、ヒータ２０に対する通電を制御する定着温度制御部２３とを有する。

定着装置１１は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により、記録材Ｐを定着ニップ部Ｎにて狭持搬送し、ヒータ２０によって記録材Ｐ上のトナーを加熱する。この際、回転制御部２８によって加圧ローラ２６の回転を制御することにより、記録材Ｐの送りを適宜に制御する。また、温度制御部２７によってヒータ２０の発熱量を制御して、定着ニップ部の温度を適宜に制御する。

次に、図１に示されたレーザビームプリンタにおける画像形成時の基本動作について説明する。ホストコンピュータ等から画像信号を入力したレーザビームプリンタは、画像形成動作を開始する。最初に、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に感光ドラム１を回転駆動するとともに、帯電ローラ２により感光ドラム１の表面を所定の極性、所定の電位に一様に帯電させる。帯電された感光ドラム１の表面は、レーザ光学系等を有する露光装置３により画像情報に基づいて露光光Ｌにより露光される。感光ドラム１の露光部分の電荷が除去されて、画像情報に基づいた静電潜像が形成される。

次に、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像を、現像装置４によって現像し、感光ドラム上にトナー像を形成かる。現像装置４は、現像ローラ４ａに現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させ、トナー像として現像（顕像化）を行う。

一方、感光ドラム１表面へのトナー像形成動作と並行して、給紙カセット７に収納されている記録材Ｐが、給紙ローラ１５と搬送ローラ８とによって給紙搬送される。記録材Ｐは、トップセンサ９を通過した後、感光ドラム１と転写ローラ５との間のニップ（以下、転写ニップ部という）に搬送される。記録材Ｐは、トップセンサ９によって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期が取られて、露光と現像が行われる。従って、記録材Ｐが転写ニップ部に搬送されると、転写ローラ５に印加される転写バイアスにより、感光ドラム上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。

このようにして未定着トナー像を表面に担持した記録材Ｐは、搬送板金１０に沿って定着装置１１に搬送される。記録材Ｐは、加熱ローラ１１ａ（定着フィルム２５）と、加熱ローラ１１ａに圧接する加圧ローラ１１ｂ（加圧ローラ２６）とにより構成される定着ニップに搬送される。記録材Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置１１により加熱及び加圧されて記録材Ｐ表面に定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、搬送ローラ１２により搬送され、排紙ローラ１３によって装置本体Ｍ上面に設けられた排紙トレイ１４上に排出される。

トナー像を転写した後の感光ドラム１は、表面に残った転写残トナーを、クリーニング装置６のクリーニングブレード６ａにより除去する。以上の動作を繰り返すことで、複数ページにわたる画像を、記録材Ｐ上に画像形成することができる。

以上説明したレーザビームプリンタにおいて、記録材の特性に応じて定着装置の温度設定を適切に制御するために、温度及び湿度の異なる複数の環境において、吸湿度の異なる複数の記録材を用いて実験を行なった。図４に、ＡＴＶＣ制御時に転写ローラ５に生じた電圧を示す。横軸Ｖ_０は、前回転時の定電流制御時に転写ローラ５に生じた電圧であり、縦軸Ｖは、転写時の定電流制御時に転写ローラ５に生じた電圧である。

実験では５つの種類の記録材を使用する。記録材Ｐ０は、包装された状態から開封した直後の記録材である。記録材Ｐ１は、Ｈ／Ｈ環境において１２時間以上放置した記録材である。記録材Ｐ２は、Ｎ／Ｈ環境において１２時間以上放置した記録材である。記録材Ｐ３は、Ｌ／Ｈ環境において１２時間以上放置した記録材である。記録材Ｐ４は、Ｎ／Ｎ環境において１２時間以上放置した記録材である。４つの異なる環境において１２時間以上の間放置することとしたのは、記録材に含まれる水分量が安定するまでの時間を考慮したものである。

図４は、Ｖ_０とＶの関係を、それぞれの記録材Ｐ０〜Ｐ４について上限と下限を示し、併せて、画像形成装置の設置場所それぞれの環境（Ｈ／Ｈ、Ｎ／Ｈ、Ｌ／ＨおよびＮ／Ｎ）における範囲を示している。ここで各環境の温度は、Ｈ＝３３℃、Ｎ＝２３℃、Ｌ＝１５℃であり、湿度は、Ｈ＝８０％、Ｎ＝６０％、Ｌ＝１０％を組み合わせたものである。Ｈ／Ｈ環境とは、温度３３度、湿度８０％の高温高湿環境であり、Ｌ／Ｈ環境とは１５度８０％の低温高湿環境である。なお、記録材ＰのサイズはＡ４に統一している。

図４において、画像形成装置の設置場所の環境が、Ｎ／Ｎ、Ｌ／Ｈ、Ｎ／Ｈ、Ｈ／Ｈと変化するにしたがって、同一条件の放置紙に対するＶ_０の値が小さくなっている。これは、湿度が高くなることにより、転写ローラ５と感光ドラム１の水分量が増加し、抵抗値が減少するので、転写ローラ５に印加する電圧が低くても同一の電流値を流すことができるからである。ここで表示されていない環境、例えば、Ｈ／Ｎ環境は、転写ローラ５の水分量がＮ／Ｈとほぼ同じになるため、Ｖ_０もほぼ同等の値を示す。

Ｖの値は、記録材の放置状態によって異なる。記録材も転写ローラの水分量と同様に、Ｎ／Ｎ、Ｌ／Ｈ、Ｎ／Ｈ、Ｈ／Ｈと環境が変化するにしたがって、Ｖが減少している。すなわち、水分量が多くなっていることが判る。例えば、Ｈ／Ｈ環境での記録材Ｐ１を、Ｈ／Ｈ環境の画像形成装置で通紙した場合には、ゾーンＡの領域で転写制御することとなり、Ｌ／Ｈ環境での記録材Ｐ３を、Ｈ／Ｈ環境の画像形成装置で通紙した場合には、ゾーンＢの領域で転写制御することになる。このような各々のゾーンの範囲は、横方向が、転写ローラ５の抵抗、直流高電圧発生部のバラツキによって発生し、縦方向が、記録材Ｐの種類や印字画像によってバラツキが生じる。

ゾーンＡ（Ｈ／Ｈ環境において記録材Ｐ１を通紙したとき）には、記録材中の水分量が極端に多いため、排紙トレイ１４に排出された記録材は、カール量が大きく、積載性が極端に悪くなる。ゾーンＢ（Ｈ／Ｈ環境において記録材Ｐ３を通紙したとき）には、記録材Ｐの温度が１５℃と低いため（吸湿度は記録材Ｐ１ほど高くない）、定着に通常の定着温度を必要とする。

図５に、記録材のサイズと転写ローラ５に生じた電圧Ｖ_０，Ｖとの関係を示す。ここでは、全てのサイズの記録材に記録材Ｐ０を用いている。記録材Ｐ０とは、記録材をパッケージから取り出した直後の紙を指し、水分量は５％前後のものである。記録材Ｐをパッケージから出して放置すると、高湿環境下では水分量が上昇し、低湿環境下では低下する。従って、条件を一定にするため、記録材Ｐ０は常に袋に入れるなどして、パッケージから取り出した直後と同条件にしなければならない。サイズは、葉書・封筒・Ａ５・Ｂ５・Ａ４を用いている。

図５に示す通り、サイズが小さくなるに従い、通紙中の電圧すなわちＶは小さくなる。この現象を、図２を用いて説明する。記録材Ｐが小さくなると、転写ローラ５と感光ドラム１とが接触する転写ニップにおいて、記録材を挟まない箇所の接触抵抗（ＲII）が小さくなるためである。従って、記録材Ｐ０であっても、小サイズ紙では転写電圧Ｖが小さくなるため、葉書・封筒においてもゾーンＡで制御を行うことがある。

図６に、本発明の第１の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示す。ステップＳ１０１において、ホストコンピュータ等の外部装置からプリント信号を受信する。ステップＳ１０２において、プリント信号がノーマルモードか否かを判定する。なお、ノーマルモードか否かは、ユーザが指定した記録材の種類等を示す情報から判定する。ラフ紙、ライト紙、ＯＨＴ、小サイズ紙等が、プリントすべき記録材として指定されている場合には、ＮＯと判定して、それぞれの種類に応じて予め設定されている制御モードへ移行する。

ステップＳ１０２においてノーマルモードの場合（ユーザによって記録材の指定がないと判定された場合）には、レーザビームプリンタの帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、定着装置等の各部を画像形成可能な準備状態へ移行させるための前回転動作を開始する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０４において、定着温度通常制御を開始する。定着温度通常制御は、温度検知素子２１で定着装置１１の温度を検知して、その検知温度に応じた目標温度を設定し、加熱体２０への通電を制御する。例えば、複数の制御温度を有する場合、例えば、温度検知素子２１が検知した検知温度が４５℃以下であれば目標温度として２１５℃を、検知温度が４５℃より大きく８０℃以下であれば目標温度として２１０℃を、検知温度が８０℃より大きく１２０℃以下であれば目標温度として２０５℃を、検知温度が１２０℃より大きければ目標温度として２００℃をそれぞれ設定する。

ステップＳ１０５において、転写ローラ５に対して一定の電流値Ｉ（本実施形態では４μＡ）により定電流制御を開始する。ステップＳ１０６において、定電流制御中に転写ローラ５に生じた電圧Ｖ_０を検出し、転写電圧制御部１９が有する記憶媒体（不図示）にＶ_０の値を記憶する。電流値Ｉは、転写ローラ５の芯金５ａに印加された電圧により、芯金５ａ、弾性体層５ｂ、転写ニップから感光ドラム１を通ってアースに流れる電流である。転写電圧制御部１９により一定の電流（本実施形態では４μＡ）になるように、直流高電圧発生部１８からの出力を制御して、発生する電圧を前述したＶ_０とする。なお、Ｖ_０の値は、所定のサンプリング間隔で複数回取得したＶ_０を元に、それを平均化して算出してもよい。また、ステップＳ１０５で開始した定電流制御は、電圧Ｖ_０を検出したのちに停止させる。

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で検知した電圧Ｖ_０を、所定の電圧（本実施形態では０．５５ｋＶ）と比較する。なお、０．５５ｋＶという電圧は、図４における実験例で得た値であり、レーザビームプリンタのおかれている環境がＨ／Ｈ環境であるか否かを判断する値である。検知した電圧Ｖ_０が、０．５５ｋＶ以下であればステップＳ１０８へ進む。

ステップＳ１０８において、記録材にトナー像を転写するために、転写ローラに印加する転写電圧Ｖｔを算出する。なお、Ｖｔの算出は記録材先端にて、爆発画像などの転写電流不足による現象を防ぐために、前回転によって求められたＶ_０より算出される。本実施形態では、Ｖｔ＝２．５Ｖ_０＋０．５となっている。これは、使用する転写ローラや高圧回路等によって最適な制御式を用いる。

ステップＳ１０９において、トップセンサ９が記録材Ｐの先端を検知すると、トップセンサ９の検知信号は、転写電圧制御部１９に入力される。転写電圧制御部１９は、トップセンサ９からの検知信号を基準にして、記録材先端が転写ニップ部に突入したか否かを判断する。なお、転写電圧制御部１９は、記録材先端が転写ニップ部に突入するまでに、転写電圧Ｖｔが立ち上がるように、直流高電圧発生部１８を制御する。

ステップＳ１１０では、直流高電圧発生部１８から転写電圧Ｖｔが、転写ローラ５に印加される。転写電圧Ｖｔは、通常環境（転写ローラ５の抵抗が１０^６〜１０^１０Ω）において、２．５ｋｖ〜５ｋｖの範囲の値を取る。ステップＳ１１１では、転写電圧Ｖｔが出力された後、数百ミリ秒後（本実施形態では１５０ｍｓｅｃ後）に定電流制御を開始する。ステップＳ１１２において、直流高電圧発生部１８は、定電流制御中において転写ローラへ印加する転写電圧Ｖの検知を開始する。ステップＳ１１３では、ステップＳ１０９で先端を検知した記録材Ｐの後端を検知する。

ステップＳ１１４では、ステップＳ１１２で検知を開始した転写電圧Ｖと、閾値とを比較する。閾値電圧は、上述した実験例である図４から決定した制御式を用いて算出する（本実施形態では１．５Ｖ_０＋０．２）。なお、転写電圧Ｖは、転写ニップを通過した記録材の先端が、定着装置１１の定着ニップに突入する前に検知しなければならない。これは、定着ニップに突入する前に記録材の状態を正確に把握するために重要である。また、記録材の搬送位置によって転写電圧Ｖが大きく変化するために、検知する位置を限定された位置とするためである。

例えば、定着装置１１にバイアス−６００Ｖを印加している場合、低抵抗の記録材が定着装置１１の定着ニップに突入すると、記録材を通して転写電流が定着装置１１に流れ込む。このため定着ニップ突入と同時に、転写電圧が急激に変化することになる。これは、記録材Ｐの先端が定着装置１１の定着ニップに突入すると、転写ローラから記録材を通して感光ドラム１に流れる転写電流の一部が、記録材Ｐを通して定着装置１１に流れ込む漏れ電流が発生するためである。これは、図２における抵抗ＲIVが、記録材Ｐが定着ニップに突入すると小さくなるためである。本実施形態では、転写バイアスを定電流制御しているため、記録材Ｐの先端が定着ニップに突入すると、転写電圧の出力を小さくする制御になる。もちろん、定電圧で転写バイアスを出力していれば、記録材Ｐの先端が定着ニップに突入すると、転写電流が大きくなる。

本実施形態において、転写ニップから定着ニップまでの距離は７０ｍｍ、プロセススピードは１００ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。このため、転写電圧印加開始から約７００ｍｓｅｃ後に、記録材Ｐが定着ニップに突入することになる。記録材先端では、転写電流の変化が激しく転写電圧の出力が不安定になる。従って、本実施形態においては、転写電圧印加開始後３００ｍｓｅｃから７００ｍｓｅｃの間に出力電圧Ｖを検知する。

本実施形態では、電圧Ｖｔの印加開始から１５０ｍｓｅｃ後に定電流制御を行っているが、例えば、転写電流をモニターし、所定の電流と比較することで数十ミリ秒毎に転写電圧Ｖの補正を行うこともできる。もちろん、適切な定電圧制御を行って、電流値による比較を行うこともできる。

ステップＳ１１４において、転写電圧Ｖが閾値電圧以下と判断した場合（Ｖ≦１．５Ｖ_０＋０．２）には、Ｈ／Ｈ環境で放置された吸湿度の高い記録材Ｐ１であるとして、吸湿度の高いＨ／Ｈ放置紙であるので、ステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５において、紙サイズが所定サイズ以上か否かを判定する。なお、本実施形態ではトップセンサ９を用いて紙サイズの検知を行っているが、記録材がトップセンサ９を通過する時間によって記録材の大きさ、（例えば、Ａ４か、Ｂ４か）を判定している。なお、記録材搬送方向に直交する方向に複数のセンサを設けて、記録材幅を直接的に検知してもよい。また、定着装置１１の記録材搬送方向に直交する方向に複数の温度検知素子２１を設けて、記録材の通過に伴う温度変化をモニターすることで、記録材のサイズを検出しても良い。

ステップＳ１１５において、紙サイズをＡ４以上と検知した場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ１１６へ移行し、定着温度を通常の定着温度から変更する処理を行う。従って、紙サイズとしてＡ４以上を検知した場合にのみ、定着温度を変更しているので、葉書や封筒等の小サイズの記録材が通紙された場合（ＮＯ）には、定着温度が変更されることはない。

ステップＳ１１６では、通常設定温度に対して一律に定着温度を２５℃低下させる。なお、本実施形態においては、サイズを検知した記録材の定着処理が終了した後に、定着温度を変更することが望ましい。本実施形態の構成では、トップセンサ９により記録材Ｐの後端を検知した後に、初めて記録材サイズを認識することができる。この時点では、記録材Ｐの先端が定着ニップ近傍に位置しており、定着温度を変更して安定させるために充分な時間を確保することができないからである。また、記録材サイズによっては、記録材Ｐの先端が定着ニップに突入しており、定着温度を通紙途中で変更すると、記録材Ｐ上の画像の画質に影響を及ぼすからである。

図７に、温度設定制御における設定温度の例を示す。通常制御において、定着器の定着ヒータの温度制御は、何種類かの適正温度を設定しておき、必要に応じて、または所定のシーケンスにしたがって適正温度を使い分ける。例えば、レーザビームプリンタが電源を投入されることなく一定時間以上放置された後に、画像形成を開始するときには（例えば、温度検知素子２１が４５℃以下の温度を検知した場合、以下、コールドスタートという）、通常設定温度は、２１５℃である。この状態で、ステップＳ１１５においてＡ４サイズ以上の用紙であると判定し、定着温度を変更する場合（ステップＳ１１６）は、１９０℃に設定する。すなわち、積載性のレベルが悪い高湿環境において、水分を多く含む記録材（Ａ４以上）が通紙された場合には、次の記録材が通紙される際には、通常設定温度より２５℃低い１９０℃を設定温度とする。

なお、画像形成を終了してから一定時間以内に画像形成を開始させる場合（例えば、温度検知素子２１が４５℃より高い温度を検知した場合、以下、ホットスタートという）、または一定枚数以上が通紙された場合には、通常設定温度は、２１０℃、２０５℃、２００℃などに設定される。このとき、定着温度の変更処理では、通常温度から２５℃低くするので、それぞれ１８５℃、１８０℃、１７５℃となる。

図６に示したステップＳ１１９において、レーザビームプリンタは、プリント処理を終了する。ただし、ステップＳ１１９から所定時間内（本実施形態では３０秒以内）に新たなプリント信号を受信した場合には、定着装置１１の設定温度を同じままである通常温度より２５℃低い温度として再び画像形成を行う。

ステップＳ１２０は、ステップＳ１０７でＮＯと判定された場合（高温高湿環境でないと判定された場合）、およびステップＳ１１４でＮＯと判定された場合（記録材がＨ／Ｈ放置紙でないと判定された場合）に実行する。

上述した定着温度の変更処理において、通常温度から２５℃低い設定温度とした理由について説明する。図８に、記録材の状態と定着温度による積載性および定着性を示す。図８（ａ）に、Ｈ／Ｈ環境に画像形成装置を置いたときに、定着温度制御の設定温度別の、記録材Ｐ１のカール量と積載性とを示す。定着温度を通常定着温度から徐々に減じた温度とし、紙種１および紙種２のカール量と、排紙トレイからの定着済み記録材の落下発生枚数の測定結果とを示す。なお、紙種１と紙種２とは、例えば、厚みや坪量等の記録材特性が異なる。落下発生枚数とは、レーザビームプリンタから排出された記録材が連続して積載され、積載可能な状態から積載不能な状態が発生するまでの枚数を示す。カール量が大きいほど積載性が悪くなり、落下発生枚数は低下する傾向にある。

カール量は、印字率の低い（白画像に近い）画像程大きくなる。なお、印字率とは、１ページあたりに印字する画像のドット数を示すものである。本実験では、コールドスタートから印字率３％（一般に印字するとされる最も白画像に近い印字率）の印字結果を有する記録材Ｐを、２０枚出力させた。カール量は、出力された記録材を平らな板の上に１分間放置し、用紙の４つ角の板面からの距離を測定した。定着した記録材のカール量は、定着温度を下げる程少なくなる傾向にある。従って、紙種によって、通常の定着温度−２０℃（１９５℃〜１８０℃）以下の温度にすることで、ほとんどカールしない。カール量の大きい紙種であっても、通常の定着温度−２５℃（１９０℃〜１７５℃）以下の温度にすることで、排紙トレイへ１００枚積載することができる。

図８（ｂ）に、Ｈ／Ｈ放置紙の濃度低下率と定着性とを示し、図８（ｃ）に、Ｌ／Ｈ放置紙の濃度低下率と定着性とを示す。定着温度を通常定着温度から徐々に減じた温度とし、紙種１および紙種３の濃度低下率と、定着性の測定結果とを示す。なお、紙種１と紙種３とは、例えば、記録材の表面性が異なる。定着性は、定性的にハーフトーン画像が最も悪い。そこで、本実験では、記録材の９点にハーフトーンを印字した印字結果を有する記録材を、コールドスタートから５枚出力させた。擦る前の濃度と擦り後の濃度とから濃度低下率を算出している。定着性の悪い紙種では、Ｈ／Ｈ放置状態において、通常の定着温度−３０℃（１８５℃〜１７０℃）にてＮＧ（濃度低下率 平均１０％以上）が出ているため、通常の定着温度−２５℃（１９０℃〜１７５℃）以上の定着温度でなければならいないことが判る。

さらに、図８（ｃ）に示すように、Ｌ／Ｈ放置紙においては、通常の定着温度−２５℃の温調でもＮＧとなってしまう。従って、Ｈ／Ｈ放置紙に限り、通常温度−２５℃の温度制御を行うことで、積載性を満足する定着制御が可能となる。さらに、Ｌ／Ｈ放置紙では、通常制御を行うことができるため、定着性を低下させることがない。

本実施形態によれば、記録材のサイズに応じて定着装置の温度設定を適切に制御し、通常時のスペックを低下させることなく高湿環境における積載性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、記録材の幅サイズを直接的に検知するセンサを用いることで、記録材Ｐの幅サイズに応じた適切な定着温度の変更を行う。レーザビームプリンタにおいては、プリント信号に記録材Ｐに関する情報を含んでいる。この情報に基づいて、例えば、ＯＨＴシート、小サイズ紙（葉書や封筒など）等の記録材特性に応じたモードを、転写制御と定着制御とに設けることが行われている。

しかし、プリント信号に記録材Ｐに関する情報が含まれていない場合には、特に小サイズ紙のように厚くて小さなものが通紙された場合に、転写電圧Ｖが低くなる。これは、転写ローラ５と感光ドラム１とが記録材Ｐを挟まずに接触する面積が大きく、図２に示した抵抗ＲIIが小さくなるからである。紙が厚いために熱容量が大きく、従って定着性が悪い傾向にある。

第１の実施形態では、Ａ４以上の記録材を検知し、転写電圧Ｖを、電圧Ｖ_０に基づいて算出した閾値と比較することにより、記録材Ｐ１についての定着温度を低くすることで記録材Ｐの積載性を向上させた。第２の実施形態では、記録材Ｐの幅方向サイズを幅センサで直接的に検知することで、第１の実施形態と同様の効果を得るものである。検知した記録材Ｐのサイズを考慮して、閾値を算出し、算出した閾値と転写電圧Ｖとの比較を行い、定着温度を変更する。

第２の実施形態では、記録材Ｐの通紙領域に、トップセンサ９の他に搬送方向に直交する方向に記録材Ｐの幅センサ９'を複数設ける。複数の幅センサ９'のオン状態とオフ状態とに基づいて、記録材の幅を検知することができる。また、幅センサでなくとも、定着装置１１において記録材の搬送方向に直交する方向に、複数の温度検知素子を設け、記録材の通紙に伴う温度上昇をモニターすることで、記録材のサイズを判断することができる。

例えば、記録材Ｐの通紙領域の中央部と、封筒通紙領域かつ葉書非通紙領域と、Ａ５通紙領域かつ封筒非通紙領域と、Ｂ５通紙領域かつＡ５非通紙領域と、Ａ４通紙領域かつＢ５非通紙領域とに、それぞれ温度検知素子２１（計５個）を設ける。定着温度制御部２３は、記録材Ｐの定着ニップＮ通過時に、複数の温度検知素子２１の温度上昇をモニターすることにより、紙幅を検知することができる。なお、複数の温度検知素子２１を設けることができない場合、温度検知素子２１を記録材通紙中央と端部とに設け、端部の温度上昇率により紙幅を予測することもできる。

図９に、記録材の紙幅と転写電圧Ｖの関係を示す。横軸に転写電圧Ｖ、縦軸に紙幅をプロットしている。Ｈ／Ｈ放置紙をみると、転写電圧Ｖ≒Ｖ_０＋紙幅×Ｖ_０／４００、記録材Ｐ０でみると、転写電圧Ｖ≒Ｖ_０＋紙幅×Ｖ_０／５０が成り立つ。第１の実施形態では、閾値１．５Ｖ_０＋０．２を設けていたが、第２の実施形態では、紙幅に応じて、
閾値＝１．５Ｖ_０＋０．２−Ｖ_０×（２００−紙幅（ｍｍ））／１００
を用いる。もちろん、紙サイズの検知方法や転写ローラ５の特性、あるいは高圧回路の性能によって、上記の式は最適化する必要がある。

さらに、プリント終了時も定着制御温度を記憶しておく。３０秒以内に給紙される記録材に関して、上記定着温度制御を用いることにより、間欠で出力された場合でも積載性を満足することができる。３０秒以内の通紙では、定着器がホット状態（定着装置１１の温度が４５℃以上）のため、ヒータ温度が低くても定着性が低下することはない。

第２の実施形態によれば、葉書や封筒といった小サイズ紙においても定着不良を起こさずに、高湿環境における積載性を満足する普通紙と小サイズ紙に適した最適な定着制御を実現することが可能となる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、記録材Ｐの印字率に応じて定着装置の温度設定を適切に制御する。第１および第２の実施形態で説明してきた転写電圧Ｖは、印字画像が印字率の高い黒画像を含む場合には、記録材Ｐ上のトナーの抵抗により、印字率が低い画像に比べて記録材Ｐの抵抗値（ＲII）が高い傾向にある。

図１０に、記録材Ｐの印字率と転写電圧Ｖとの関係を示す。吸湿度の異なる各記録材Ｐ１〜Ｐ３のうち、ゾーン内で印字率の高い記録材Ｐは、各ゾーン領域内の上部に位置する。逆に印字率の低い白画像は、記録材Ｐのみの抵抗となるため領域内の下部に位置する。従って、記録材Ｐの放置環境（記録材Ｐの吸湿度）が異なっていても、印字する画像の印字率によっては、同等の転写電圧Ｖになることもある。図４で示したＨ／ＨゾーンＡの中でも印字率８０％以上（スリップ現象が発生しやすい）の画像の場合には、上限に張り付く形で存在する（図１０のゾーンＣ）。さらに、印字率低い（定着性の悪いハーフトーンなど）画像の場合には下限に張り付いてゾーンＤとして存在することが判る。これは、図２に示したトナーの抵抗が、転写電圧Ｖに影響しているからである。

図１１に、記録材Ｐ１の印字率と転写電圧Ｖとの関係を示す。印字率が高ければ転写電圧Ｖが大きくなり、印字率が低ければ転写電圧Ｖが低くなる。転写電圧Ｖを式で表すと、Ｖ≒Ｖ_０×印字率（％）／１００＋Ｖ_０となる。なお、この式におけるＶ_０は、Ｈ／Ｈ環境においてＡ４サイズの記録材Ｐ１を用いた場合に測定される値である。

印字率は、記録材Ｐのサイズと、印字したドット数とから求めることができる。ここで印字したドット数は、以下のようにして求めることができる。たとえば、画像上で黒パターンが画像信号Ｙの１であり、白パターンが０であるとする。画像信号Ｙが１のときに、基準クロック信号に同期して露光装置３内のレーザダイオードがＯＮされる。従って、画像信号Ｙが１となる期間の基準クロック信号のカウント値は、レーザダイオードから発せられる光信号のドット数に等しくなる。基準クロック信号をカウントすること、言い替えれば潜像形成したドット数を積算することにより、印字した総ドット数を求めることができる。

図１２に、本発明の第３の実施形態に係る、画像形成装置の転写、定着制御を示す。ステップＳ２０１からステップＳ２１２までの動作は、図６に示したステップＳ１０１からステップＳ１１２までの動作と同じであるので説明を省略する。ただし、第１の実施形態では、プリント信号には印字率や記録材サイズに関する情報は含まれないものとして説明した。第３の実施形態では、プリント信号に印字率、紙サイズ情報が含まれることが前提となる。記録材が定着ニップに進入する前に、上記情報も合わせて定着温度制御を変更することで、定着性を確保しながらスリップのマージンを上げることが可能となる。

第３の実施形態では、ステップＳ２１３において、
閾値＝１．５Ｖ_０＋０．２―Ｖ_０×（２００―紙幅（ｍｍ））／１００）＋０．４Ｖ_０×印字率（％）／１００
として定着温度を変更するか否かを判定する閾値を算出する。この閾値算出式によって、スリップに不利な印字率の高い黒画像において、定着温度ダウンゾーンを拡大することで、定着性が不利な記録材Ｐ３のハーフトーン画像においても定着性を満足させることができる。

ステップＳ２１４において、ステップＳ２１２で検知を開始した転写電圧Ｖを、上述した閾値と比較する。転写電圧Ｖが閾値電圧以下であると判断された場合には、次のステップＳ２１５に進み、定着温度の算出を行う。第１および第２の実施形態では、閾値電圧以下を検知すると、定着温度を通常設定温度より２５℃低く設定する定着温調制御を行ってきた。第３の実施形態では定着温度を段階的に変更する。第３の実施形態では、０．５ｋＶ≧閾値−転写電圧Ｖ≧０の条件（第３の実施形態では、転写電圧Ｖに下限を設けているためＶ_０以下にはならない）で、目標温度＝通常温度−５０×（閾値−転写電圧Ｖ）に設定する。この算出された温度を、記録材が定着ニップに入る前のステップＳ２１６にて変更を行う。

第１の実施形態においては、トップセンサ９により紙後端を検知した後に、初めて記録材サイズを認識することができる。しかし、この時点においては、記録材Ｐの先端が定着ニップ近傍に位置しており、定着温度を変更して安定させるには充分な時間が確保されない。このような理由から、サイズを検知する対象となった記録材についての定着温度を変更するより、サイズを検知する対象となった記録材の定着処理が終了した後に、定着温度を変更していた。

しかしながら、第３の実施形態では、プリント信号に印字率、紙サイズ情報が含まれることを前提としているので、記録材Ｐの先端が定着ニップに突入するのに充分余裕をもって定着温度を変更できる。従って、サイズを検知する対象となった記録材について、定着温度を変更することが望ましい。

ステップＳ２１７において、定着ニップに突入し、ステップＳ２１８においてプリントを終了する。なお、ステップＳ２１９は、ステップＳ２０７でＮＯと判定された場合（Ｈ／Ｈ環境でないと判定された場合）、ステップＳ２１４でＮＯと判定された場合（記録材がＨ／Ｈ放置紙でないと判定された場合）に実行する。

以上のように構成することにより、記録材の印字率に応じて定着装置の温度設定を適切に制御することができ、紙詰まりや画像不良をおこすことのない画像形成装置を提供することができる。

（第４の実施形態）
図１３に、本発明の第４の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示す。第３の実施形態で説明した定着温度制御は、記録材の特性（サイズ、印字率等）から閾値を算出して記録材の転写中における転写電圧を閾値と比較することにより、定着温度を変更するか否かを制御する。定着温度の変更は、通常温度から低下させる制御の例であった。第４の実施形態は、低湿環境（≒低温環境）では定着性が極端に悪化することから、低湿環境での定着性をさらに向上させるために、環境に応じて、定着温度を上昇又は下降させる制御を行う。

ステップＳ３０１からステップＳ３１９までの動作は、図１２に示した第３の実施形態の制御フローにおけるステップＳ２０１からステップＳ２１９までの動作と同じである。ただし、定着温度を低下させる際に、第３の実施形態の最高２５℃より低下幅の少ない１５℃としている点が異なっている。なお、以下では第４の実施形態の特徴的動作を示すステップＳ３２０からステップＳ３２８を中心に説明する。

ステップＳ３０７は、転写電圧Ｖ_０の値から高湿環境か否かを判定する。高湿環境でない場合、すなわち通常環境若しくは低湿環境である場合には、第３の実施形態の如く通常制御に移行せず、ステップＳ３２０へ進む。ステップＳ３２０は、転写電圧Ｖ_０の値から通常環境か低湿環境かを判定する。すなわち、転写電圧Ｖ_０が１．０ｋＶ以上である場合には、低湿環境であると判断してステップＳ３２１へ進む。なお、転写電圧Ｖ_０が０．５５ｋＶから１．０ｋＶの間にある場合には、通常環境と判定してステップＳ３１９の通常制御へ移行する。

ステップＳ３２１からステップＳ３２６の動作は、ステップＳ３０８からステップＳ３１３までの動作と同じであるが、閾値の算出に用いる式は異なる。ステップＳ３２７において、転写電圧Ｖが閾値Ｂ以上か否かを判定し、閾値Ｂ以上であれば低湿環境であると判定される。

ステップＳ３２８は、ステップＳ３２７で低湿環境であると判定されたことにより、定着温度を通常より１０℃上昇させる。ステップＳ３２９において、記録材Ｐの先端が定着ニップへ突入し、ステップＳ３１７においてプリントを終了する。なお、第４の実施形態では、定着温度の上昇／低下幅を一律に１０℃上昇／１５℃低下に設定するものであったが、第３の実施形態のように、閾値と転写電圧Ｖとの差によって比例的に温度を上下させてもよい。

以上のように構成することにより、記録材の特性に応じて定着装置の温度設定を適切に制御することができ、紙詰まりや画像不良をおこすことのない画像形成装置を提供することができる。

なお、以上の説明においては、第３の実施形態の変形例として説明したが、第４の実施形態の如く定着温度を上昇／低下させる制御を、第１及び第２の実施形態における制御に適用することができることは言うまでもない。例えば、第１の実施形態に適用する場合には、検知した転写電圧Ｖが所定の閾値以上であって、さらに検知した記録材サイズが所定サイズ（例えばＢ５サイズ）以下であった場合に、定着温度を上昇させることで第４の実施形態と同様の制御を実現することができる。

（第５の実施形態）
第１〜第４の実施形態における定着温度制御部２３は、感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに転写する際に、直流電圧発生部１８が印加する転写電圧Ｖに応じて、記録材Ｐが吸湿度の高い紙であるか否かを判断するものであった。これに対して、第５の実施形態における定着温度制御部２３は、転写電流検知部３１が検知する転写電流Ｉに応じて記録材Ｐが吸湿度の高い紙であるか否かを判断する。

第１〜第４の実施形態における転写電圧制御部１９は、転写電流検知部３１が一定電流を検知するように、直流高電圧発生部１８が印加する転写電圧Ｖを制御する。第５の実施形態における転写電圧制御部１９は、直流高電圧発生部１８が一定の転写電圧Ｖｔを印加する。

図１４に、本発明の第５の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示す。ステップＳ４０１からステップＳ４１０までは、図６におけるステップＳ１０１からステップＳ１１０と同様である。

ステップＳ４１１において、転写電圧制御部１９は、直流電圧発生部１８が転写ローラ５に一定の転写電圧Ｖｔを印加するよう転写定電圧制御を開始する。ステップＳ４１２において、転写電圧制御部１９は、転写ローラ５に一定の転写電圧Ｖｔが印加される際の、転写電流Ｉを検知すべく転写電流検知部３１の検知結果を記憶する。

ステップＳ４１３でトップセンサ９にて記録材Ｐの先端が検知された後、ステップＳ４１４において、転写電圧制御部１９は、ステップＳ４１２にて検知した転写電流Ｉが所定の閾値以上であるか否かを判断する。ここで、所定の閾値は、記録材Ｐの吸湿度が高いか否かを判断する値であり、ステップＳ４０５にて転写ローラ５に流した転写電流値をＩｏ（＝４μＡ）として１．２Ｉｏとされる。ステップＳ４１２で検知した転写電流Ｉが所定の閾値１．２Ｉｏよりも大きければ、吸湿度の高い記録材Ｐであるとして、ステップＳ４１５に進む。

ステップＳ４１５〜ステップＳ４２０については、図６におけるステップＳ１１５〜ステップＳ１２０と同様なので説明を省略する。以上説明したように、適切な定着装置の温度制御を行うことができる。

（第６の実施形態）
第２の実施形態は、複数の幅センサ９’を用いて、記録材Ｐの幅を検知して、検知した記録材Ｐの幅に応じて記録材Ｐの吸湿度が高いか否かを判断する。第６の実施形態においては、感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに転写する際に、転写電圧制御部１９は、直流高電圧発生部１８が一定の転写電圧Ｖｔを印加するようにする。さらに、閾値を１．２Ｉｏ＋Ｉｏ・（２００−紙幅（ｃｍ））／１００とする。

第６の実施形態によれば、葉書や封筒といった小サイズ紙においても定着不良を起こさずに、高湿環境における積載性を満足する普通紙と小サイズ紙に適した最適な定着制御を実現することが可能となる。

（第７の実施形態）
図１５に、本発明の第７の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示す。図１５においてステップＳ５０１からステップＳ５１０までは、図１２におけるステップＳ２０１からステップＳ２１０と同様である。

ステップＳ５１１において、転写電圧制御部１９は、直流電圧発生部１８が転写ローラ５に一定の転写電圧Ｖｔを印加するよう転写定電圧制御を開始する。ステップＳ５１２において、転写電圧制御部１９は、転写ローラ５に一定の転写電圧Ｖｔが印加される際の、転写電流Ｉを検知すべく転写電流検知部３１の検知結果を記憶する。

ステップＳ５１３において、転写電圧制御部１９は、
閾値＝１．２Ｉｏ＋Ｉｏ・（２００−紙幅（ｃｍ））／１００−０．２Ｉｏ×印字率（％）／１００
として、定着温度を変更するか否かを判定する閾値を算出する。

ステップＳ５１４において、転写電圧制御部１９は、ステップＳ５１２で検知した転写電流Ｉを上述した閾値と比較する。ステップＳ５１２で検知した転写電流Ｉが閾値以上であると、転写電圧制御部１９は、記録材Ｐが吸湿度の高い記録材であると判断して、ステップＳ５１５へ進む。

ステップＳ５１５からステップＳ５１９は、図１２におけるステップＳ２１５からステップＳ２１９と同様である。以上のように構成することにより、記録材の印字率に応じて定着装置の温度設定を適切に制御することができ、紙詰まりや画像不良をおこすことのない画像形成装置を提供することができる。

（第８の実施形態）
図１６に、本発明の第８の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示す。図１６においてステップＳ６０１からステップＳ６１０までは、図１３におけるステップＳ３０１からステップＳ３１０と同様である。

ステップＳ６１１において、転写電圧制御部１９は、直流電圧発生部１８が転写ローラ５に一定の転写電圧Ｖｔを印加するよう転写定電圧制御を開始する。ステップＳ６１２において、転写電圧制御部１９は、転写ローラ５に一定の転写電圧Ｖｔが印加される際の、転写電流Ｉを検知すべく転写電流検知部３１の検知結果を記憶する。

ステップＳ６１３において、転写電圧制御部１９は、
閾値Ｃ＝１．２Ｉｏ＋Ｉｏ・（２００−紙幅（ｃｍ））／１００−０．２Ｉｏ×印字率（％）／１００
として、定着温度を変更するか否かを判定する閾値Ｃを算出する。

ステップＳ６１４において、転写電圧制御部１９は、ステップＳ６１２で検知した転写電流Ｉを上述した閾値Ｃと比較する。転写電流Ｉが閾値Ｃ以上であると、転写電圧制御部１９は、記録材Ｐが吸湿度の高い記録材である判断として、ステップＳ６１５へ進む。

ステップＳ６１５からステップＳ６１９は、図１３におけるステップＳ３１５からステップＳ３１９と同様である。ステップＳ６２０からステップＳ６２３は、図１３におけるステップＳ３２０からステップＳ３２３と同様である。

ステップＳ６２４において、転写電圧制御部１９は、直流電圧発生部１８が転写ローラ５に一定の転写電圧Ｖｔを印加するよう転写定電圧制御を開始する。ステップＳ６２５において、転写電圧制御部１９は、転写ローラ５に一定の転写電圧Ｖｔが印加される際の転写電流Ｉを検知すべく転写電流検知部３１の検知結果を記憶する。

ステップＳ６２６において、転写電圧制御部１９は、定着温度を変更するか否かを判定する閾値Ｄを算出する。ステップＳ６２７において、転写電圧制御部１９は、ステップＳ６２５で検知した転写電流Ｉを上述した閾値Ｄと比較する。転写電流Ｉが閾値以下であると、転写電圧制御部１９は、記録材Ｐが吸湿度の低い記録材であると判断して、ステップＳ６２８へ進む。

ステップＳ６２９は、図１２におけるステップＳ３２９と同様である。以上のように構成することにより、記録材の印字率に応じて定着装置の温度設定を適切に制御することができ、紙詰まりや画像不良をおこすことのない画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタを示す構成図である。 通紙時における記録材、感光ドラム、および転写ローラの等価回路を示す構成図である。 本発明に係る画像形成装置の定着装置を示す構成図である。 ＡＴＶＣ制御時に転写ローラ５に生じた電圧を示す図である。 記録材のサイズと転写電圧との関係を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示すフローチャートである。 温度設定制御における設定温度の例を示す図である。 記録材の状態と定着温度による積載性および定着性を示す図である。 記録材の紙幅と転写電圧Ｖの関係を示す図である。 記録材の印字率と転写電圧との関係を示す図である。 Ｈ／Ｈ放置紙の印字率と転写電圧Ｖとの関係を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る、画像形成装置の転写、定着制御を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示すフローチャートである。 本発明の第７の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示すフローチャートである。 本発明の第８の実施形態に係る、レーザビームプリンタにおける定着装置１１の温度設定制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 像担持体（感光ドラム）
２ 帯電装置（帯電ローラ）
３ 露光部
４ 現像装置
５ 転写装置（転写ローラ）
６ クリーニング装置
７ 給紙カセット
８ 搬送ローラ
９ トップセンサ
１０ 搬送ガイド
１１ 定着装置
１２ 搬送ローラ
１３ 排紙ローラ
１４ 排紙トレイ
１５ 給紙ローラ
１８ 直流高電圧発生装置
１９ 転写電圧制御部
２０ 加熱体（セラミックヒータ）
２１ 温度検知素子（サーミスタ）
２２ ヒータホルダ
２３ 定着温度制御部
２４ トライアック
２５ 定着回転体（定着フィルム）
２６ 定着回転体（加圧ローラ）
２７ 温度制御部
２８ 回転制御部
２９ モータ
３０ ＣＰＵ
３１ 転写電流検知部
Ｌ 露光光
Ｍ 装置本体
Ｎ 定着ニップ部
Ｐ 記録材

Claims (3)

1. 像担持体に形成されたトナー像を転写位置にて記録材に転写する転写部と、
   前記転写部に電圧を印加する転写電圧印加部と、
   前記転写部に流れる転写電流を検知する転写電流検知部と、
   前記転写部により前記記録材に転写された前記トナー像を予め設定された設定温度により定着位置にて定着させる定着部と、
   前記記録材の搬送方向に直交する方向のサイズを検知するサイズ検知部と、
   前記記録材が前記転写位置に搬送される前に、前記転写電流検知部が検知する前記転写電流が第１の一定電流となるように、前記転写電圧印加部に第１の転写電圧を印加するように制御し、前記記録材が前記転写位置を搬送中に、前記転写電流検知部が検知する前記転写電流が第２の一定電流となるように、前記転写電圧印加部から第２の転写電圧を前記転写部に印加するように制御する転写電圧制御部と、
   を備え、
   前記転写電圧制御部は、前記第１の転写電圧と前記サイズ検知部で検知したサイズに基づき前記閾値電圧を求め、前記第２の転写電圧が前記閾値電圧以下である場合、前記定着部によって前記設定温度より低い温度により前記トナー像を前記記録材に定着させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写電圧制御部は、前記サイズ検知部によりサイズが検知された前記記録材に引き続き搬送される記録材に対して、前記設定温度より低い温度によりトナー像を定着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。
3. 前記記録材に前記トナー像を形成するために画像データを受信する受信部をさらに有し、
   前記転写電圧制御部は、前記第１の転写電圧と前記サイズ検知部で検知したサイズと前記画像データの印字率に基づき閾値電圧を求め、前記記録材が前記転写位置を搬送中において前記転写電圧印加部が印加する転写電圧が前記閾値電圧以下である場合、前記設定温度より低い温度により前記トナー像を前記記録材に定着させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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