JP6921552B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置において、装置本体内の露光装置の結露発生ケースの判別およびその結露発生ケースに応じた最適な結露対策に関する。

従来、電子写真方式を用いる画像形成装置においては、トナーなどの現像剤で表面に現像剤像を形成した記録媒体としてのシートを、定着機の加熱用ローラと加圧用ローラからなる定着ローラ対で挟持搬送し、加熱および加圧して定着を行う。

このような画像形成装置において、定着機の定着ローラ対の定着可能最大幅よりも幅狭のシートを挟持搬送すると、定着ローラ対のシートが通過しない部分ではシートに熱が吸収されない。そのため、シートが通過する部分よりも温度が上昇し、定着ローラ対の長手（幅）に沿う温度分布が不均一となる。

そこで、定着ローラ対の温度分布を均一化するために、シートの幅に応じて定着ローラ対のシート非通過部を冷却するファンを制御するものが開示されている（特許文献１）。

また、画像を形成したシートが熱を持ったまま排出されて重なると、軟化した現像剤により、重なったシート同士が付着してしまう場合がある。付着したシート同士を剥離させると、シート上に形成した画像やシートが破損することがある。そこで、定着機で加熱および加圧された後のシートへファンから空気を吹き付けて冷却するものが開示されている（特許文献２）。

特開２００７−２１９０３２号公報 特開２０１４−１２６７６３号公報

しかしながら、定着時のシートへの加熱によりシートに含まれる水分が蒸発すると、周囲の空気が加湿される。この加湿された空気が、ファンによる気流で画像形成装置の装置本体内部の露光装置としてのレーザスキャナ周辺に移動すると、画像形成装置の周囲の環境によっては、レーザスキャナ上で結露してしまうという課題がある。

レーザスキャナの、特にレーザ射出部で結露が発生すると、像担持体としての感光体ドラム上に静電潜像を形成するために必要な光量をレーザスキャナが出力できず、画像形成に良くない事象を引き起こしてしまう場合がある。

また、一般的に画像形成装置の結露は、装置を寒い部屋から暖かい部屋に急に移動させた場合などに、装置本体内で結露が生じることがある。この場合の結露と、上記の定着時のシートへの加熱により発生した蒸気による結露とでは、同じ露光装置の結露であっても結露発生ケースが異なり、結露の発生源、特徴も異なる。そのため、結露の誤検知や検知できないといった問題や、結露発生ケースによらずに同じ結露対策を行うことで逆効果になってしまうことがある。

そこで、本発明は結露の発生を防ぎ安定した画像形成を可能にすることを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、露光装置を有し記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により記録媒体に形成されたトナー像を熱定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成手段および前記定着手段を収容している装置本体の内部空気の温度を検出する第１の温度検出手段と、前記内部空気の湿度を検出する湿度検出手段と、前記露光装置の防塵部材の温度を検出する第２の温度検出手段と、前記定着手段を通過後の記録媒体に向けて空気を吹き付ける送風手段と、前記記録媒体に吹き付けられた後の空気が前記装置本体の内部に進入する風路と、前記第１の温度検出手段による検知温度と前記湿度検出手段による検知湿度に基づいて露点温度を算出する算出手段と、前記第２の温度検出手段による防塵部材の温度と前記算出手段により算出された露点温度との温度差が第一設定温度以上の状態の場合には画像形成動作の開始を許可し、前記第一設定温度未満の場合には画像形成動作の開始を許可せず、記録媒体に連続して画像を形成する画像形成動作を開始した場合に、画像形成動作中に出力枚数に対する露点温度の変化量が第二設定温度以上になった場合には、前記送風手段の風量を出力枚数に対する露点温度の変化量が第二設定温度未満の場合の前記送風手段の風量よりも小さくするように前記送風手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、結露の発生を防ぎ安定した画像形成することができる。

実施例における画像形成装置の概略構成図 画像形成装置の制御ブロック図 画像形成部の制御ブロック図 機内空気の動きの説明図 （ａ）は吸湿紙を通紙した際の通紙枚数に対する防塵部材の温度Ｔｇの推移と、レーザスキャナ周辺の空気の露点温度Ｔｄの推移を示すグラフ、（ｂ）は使用環境に対して本体低温時の通紙枚数に対する防塵部材の温度Ｔｇの推移と、レーザスキャナ周辺の露点温度Ｔｄの推移を示すグラフ 冷却ファンの風量低減時の機内空気の動きの説明図 実施例１における制御のフローチャート ファンの制御に使用するテーブルの一例 環境別に目標温調温度を考慮して結露しやすさの領域分けを行った場合の定着部の温調制御に使用する環境テーブルの一例 実施例２における制御のフローチャート

《実施例１》
図１は本実施例における画像形成システムの概略断面図であり、大別して、画像読み取り装置２００と、記録媒体としてのシート（以下、用紙と記す）Ｓに画像を形成（印刷）する電子写真方式の画像形成装置１００を備える。画像読取装置２００は画像形成装置１００の上部に搭載されており、画像読取部２１０と、原稿Ｄを画像読取部２１０へ給送する原稿給送部２２０から構成されている。

画像形成装置１００の装置本体１００Ａの内部には、下部から上部に向かって順に、用紙給送部１０、画像形成部（画像形成手段）２０、定着部（定着手段）３０、用紙排出部４０が設けられている。また、図面上において、画像形成部２０、定着部３０の右側には、用紙再給送部５０が設けられている。

用紙給送部１０は、給送カセット１１や手差しトレイ（マルチ給紙トレイ）１７に積載された用紙Ｓを画像形成部２０へ給送する。給送カセット１１に収納された用紙Ｓは、ピックアップローラ１２が回転することによって分離ローラ対１３へ給送される。用紙Ｓが重送している場合は、正転ローラと反転ローラとからなる分離ローラ対１３によって１枚に分離され、実線で示す給送パスＰＳ１に供給される。

次に、用紙Ｓは、給送ローラ対１５によってレジストローラ対１６に搬送される。ここで、回転を停止しているレジストローラ対１６のニップに用紙Ｓの先端を倣わせることで、用紙Ｓの斜行を矯正する。なお、手差しトレイ１７から用紙Ｓを給送する場合は、供給ローラ１８ａおよび分離パッド１８ｂによって用紙Ｓを１枚に分離する。そして、供給ローラ対１９によって給送ローラ対１５に供給され、レジストローラ対１６に搬送されることで用紙Ｓの斜行が矯正される。そして、斜行が矯正された用紙Ｓは、所定のタイミングで回転するレジストローラ対１６によって画像形成部２０に搬送される。

画像形成部２０では、帯電ローラ２２によって像担持体としての回転する感光ドラム（以下、ドラムと記す）２１がその表面を均一に帯電されている。露光装置としてのレーザスキャナ（レーザユニット）２３から画像情報に対応したレーザ光がドラム２１に照射（走査露光）される。そうすると、ドラム２１のレーザ光が照射された部分は帯電ローラ２２によって帯電されていた電荷が除去されて、ドラム面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。ここで形成された静電潜像は現像装置２４Ａの現像ローラ２４によって現像剤（トナー）が付着され、現像剤像（トナー像）として可視化される。

この現像剤像はドラム２１の回転によって転写ニップ部Ｎ１に搬送される。このタイミングに合わせてレジストローラ対１６から用紙Ｓが転写ニップ部Ｎ１に搬送される。搬送された用紙Ｓは転写ニップ部Ｎ１においてドラム２１と転写ローラ２５に挟持搬送される。このとき転写ローラ２５からのバイアス電圧印加によってドラム２１に形成された現像剤像が用紙Ｓに転写される。なお、レーザスキャナ２３から照射されるレーザ光は、画像読取装置２００あるいはホストＰＣ１より制御手段としてのＣＰＵ１０１（図２）に送信された画像データに基づいて制御される。

次に、現像剤像が形成された用紙Ｓは、定着部３０へと搬送される。定着部３０は、ハロゲンランプ等の熱源３３（図３）、定着部材としての定着ローラ３１、加圧ローラ３２等を備える。定着ローラ３１はアルミ等の材質からなり、熱源３３により所定の温度に加熱される。加圧ローラ３２は定着ローラ３１に接触して所定の圧力で加圧するよう設置され、定着ニップ部Ｎ２を形成する。

現像剤像が形成された用紙Ｓは、定着ニップ部Ｎ２に送り込まれて、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とで挟持搬送される。このときに加熱加圧されることで、現像剤像が用紙Ｓ上に定着（熱定着）される。定着部３０にて現像剤像が定着された用紙Ｓは、排出部４０へと搬送され、排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。

なお、定着部３０は、上記のように定着ローラ３１で用紙Ｓを加熱する加熱ローラ方式の定着装置に限られない。例えば、セラミックヒータ等の熱源を、エンドレスフィルムを介して加圧ローラ３２が加圧することで定着ニップ部Ｎ２を形成し、ニップ部Ｎ２にて用紙Ｓを挟持搬送しながら加熱加圧するオンデマンド定着方式の定着装置等を用いても良い。

用紙Ｓの両面に画像を形成する場合は、１面目に画像形成された用紙Ｓが排出ローラ対４１によって搬送されているときに、用紙Ｓの後端が排出ローラ対４１を抜ける前に排出ローラ対４１を一旦停止させる。さらに排出ローラ対４１を逆回転させることで、用紙Ｓを反転させて用紙再給送部５０へ搬送する。

再給送部５０へ搬送された用紙Ｓは、再給送ローラ対５１ａ、５１ｂによって破線で示す再給送パスＰＳ２を搬送され、再給送ローラ対５１ｃによってレジストローラ対１６に搬送される。そして、レジストローラ対１６によって斜行を矯正された後、表裏反転状態の用紙Ｓが転写ニップ部Ｎ１に搬送されることで、用紙Ｓの２面目に現像剤像が形成される。その後は、用紙Ｓの表面に画像形成したときと同様に定着ニップ部Ｎ２を搬送されることで現像剤像が用紙Ｓに定着され、両面に画像が形成された用紙Ｓは排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。

また、画像形成装置１００の内部には、レーザスキャナ２３の周囲の温湿度を検出する環境条件検出手段として環境センサＳ１が設置されている。この環境センサＳ１はレーザスキャナ２３と遮蔽されていない同一空間内に設置されておりレーザスキャナ周囲の温湿度の検出が可能である。即ち、環境センサＳ１は画像形成部２０や定着部３０を収容している装置本体１００Ａの内部空気の温度、湿度を電気信号として検出可能である。

温度の検出手段としてはサーミスタ（第１の温度検出手段）が、湿度の検出手段としては静電容量センサ（湿度検出手段）が一般的に知られており、本実施例においてはそれらを組み合わせた複合センサを環境センサＳ１として備える。

また、レーザスキャナ２３のレーザ射出部には透明部材（光を透過する透光部材）である防塵部材２３ａが設置されている。そして、その防塵部材２３ａの周辺の温度を検出する防塵部材温度検出手段（防塵部材２３ａの表面温度を検知する第２の温度検出手段）２３ｂが配設されている。本実施例ではこの温度検出手段２３ｂはサーミスタである。

図２は図１の画像形成システムの制御ブロック図である。１０１は制御手段としてのＣＰＵである。このＣＰＵ１０１は入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いるＲＡＭ１０２と、制御手順等のプログラムを記憶したＲＯＭ１０３を備える。ＣＰＵ１０１は外部インターフェース２を介してホストＰＣ１と接続され、画像データの受信や装置ステータスの送信などを行う。

ＣＰＵ１０１は、画像読取装置２００による原稿の読取動作及び原稿の搬送動作を制御する画像読取装置制御部１２０、画像読取装置制御部１２０もしくはホストＰＣ１からの画像信号を処理する画像信号処理部１１０と接続される。また、ＣＰＵ１０１は、画像信号処理部１１０から送られる画像信号に応じて用紙Ｓに画像を形成する画像形成装置制御部１３０、本体の設定等を行うほかユーザーへのメッセージ等を表示する操作・表示部１４０と接続される。

図３は図２における画像形成装置制御部１３０のブロック図である。装置本体１００Ａの内部空気の露点温度は、図３のＣＰＵ１２１にて環境センサＳ１で検出したレーザスキャナ２３の周辺の温度Ｔｓ、湿度Ｈｓに基づいて、公知の計算式により露点温度Ｔｄを算出している。具体的には、露点温度Ｔｄの算出は、ＳＯＮ−ＮＴＡＧの式から飽和水蒸気圧ｅｗを算出し、レーザスキャナ２３の周辺の温度Ｔｓにおける水蒸気圧ｅを
ｅ＝Ｈ／１００×ｅｗ
により求める。

そして、露点温度Ｔｄを
ｙ＝ｌｎ（ｅ／６１１．２１３）
として、ｙ≧０の場合、
Ｔｄ＝１３．７１５ｙ＋８．４２６２×１０^−１ｙ^２＋１．９０４８×１０^−２ｙ^３＋７．８１５８×１０^−３ｙ^４
ｙ＜０の場合、
Ｔｄ＝１３．７２０４ｙ＋７．３６６３１×１０^−１ｙ^２＋３．３２１３６×１０^−２ｙ^３＋７．７８５９１×１０^−４ｙ^４
により算出する。

図３において、画像形成装置制御部１３０は制御手段としてのＣＰＵ１２１を備える。ＣＰＵ１２１は、図２の画像形成システムの制御ブロック図と同じく、入力データの記憶や作業用記憶領域等として用いるＲＡＭ１２２と制御手順等のプログラムを記憶したＲＯＭ１２３とを備える。

ＣＰＵ１２１には、Ｉ／Ｏポート１２４を介して、帯電ローラ２２、現像ローラ２４、転写ローラ２５、熱源３３に電圧を印加するための電圧制御ユニットＵ１が接続されている。また、ＣＰＵ１２１には、Ｉ／Ｏポート１２４を介して、図１のドラム２１表面を露光するためのレーザスキャナ２３と、共通駆動モータドライバＤ１と、ファンモータドライバＤ２と、が接続されている。

共通駆動モータドライバＤ１は、ドラム２１、現像ローラ２４、転写ローラ２５を回転させる駆動源としての共通駆動モータＭ１の動作を制御する。ファンモータドライバＤ２は、図１において定着部３０と用紙Ｓを冷却する冷却ファン６０を駆動するファンモータＭ２の動作を制御する。冷却ファン６０が定着部３０を通過後の用紙Ｓに向けて空気を吹き付ける送風手段である。また、ＣＰＵ１２１には環境センサＳ１が接続されており、画像形成装置内の温度、湿度を検出可能である。

図４は図１の画像形成装置１００において、後述する結露対策モードを実施しない場合における機内（装置本体内）の空気の流れ（風路）を説明する図である。矢印Ａは空気の流れ（風路）を示す。吸湿した用紙Ｓを印刷する場合、定着部３０において加熱・加圧された後の用紙Ｓと、定着部３０とを冷却するために、冷却ファン６０は、機外の空気を常に一定の風量（所定の第１の風量）で、定着部３０と用紙Ｓとに吹き付けている。用紙Ｓが定着部３０で加熱されると、用紙Ｓに含まれる水分は水蒸気となって放出され、定着部３０の周辺の空気の温湿度が上昇する。

湿度の高い空気が、冷却ファン６０による気流により、定着部３０の後方にある画像形成装置内部の露光装置としてのレーザスキャナ２３に到達すると、レーザスキャナ２３に結露が発生する場合がある。即ち、定着部３０を通過後の用紙Ｓに向けて冷却ファン６０により吹き付けられた空気が装置本体１００Ａの内部に進入する風路Ａによりレーザスキャナ２３に到達すると、レーザスキャナ２３に結露が発生する場合がある。

特に、レーザスキャナ２３のレーザ出力部に設けられた、透明な部材で構成される防塵部材２３ａの表面で結露が生じると、出力画像の濃度低下などの画像不良が発生する場合がある。これは、ドラム２１への光路上に設置されている防塵部材２３ａの表面に結露が生じると、レーザスキャナ２３の光源からドラム２１へ照射されるレーザ（光）の光量が低下するためである。

図５の（ａ）は吸湿した用紙Ｓが大量に通紙された場合の通紙枚数に対する防塵部材２３ａの温度Ｔｇの推移と、その時のレーザスキャナ２３周辺の空間の温湿度から算出した装置本体の内部空気の露点温度Ｔｄの推移である。

実線で示されている防塵部材２３ａの温度Ｔｇは連続通紙枚数が増えると、ほぼ直線状に温度が上昇していく（３００枚通紙までは約１℃／１００枚のペースで上昇し、３００枚以降は防塵部材２３ａの温度Ｔｇの上昇は飽和傾向）。通紙前は装置本体内部と装置設置環境はほぼ同じ温度であるが、吸湿した用紙Ｓを大量に通紙すると装置本体内部の温湿度が急激に上昇することで、レーザスキャナ２３周辺の温湿度から算出された破線で示されている露点温度Ｔｄは急激に上昇する。

通紙枚数に応じて徐々に温度上昇している防塵部材２３ａの温度Ｔｇは、装置設置環境、条件にも依るが、吸湿した用紙Ｓを数十枚通紙する場合に上昇する露点温度Ｔｄに対して所定に高い温度状態を確保できないと防塵部材２３ａが結露する。即ち、露点温度Ｔｄと防塵部材２３ａの温度Ｔｇの差分である（Ｔｇ−Ｔｄ）が所定の第１の閾値温度Ａの値以上（本実施例では１℃以上）を確保できないと防塵部材２３ａが結露する。本実施例では、この結露ケースを吸湿紙通紙時結露（記録媒体の吸湿による結露ケース）と呼ぶ。

図６は本実施例による後述する結露ケース判定で吸湿紙通紙時結露と判定した場合の結露対策モードの実施時（実行時）の画像形成装置１００における装置本体内部の空気の流れ（風路）を説明する図である。矢印Ｂは空気の流れ（風路）を示す。

冷却ファン６０の風量は、図３のＣＰＵ１２１によって、図３のファンモータドライバＤ１を介してファンモータＭ２が制御されることにより、調整される。冷却ファン６０の風量は、発生した気流が画像形成装置１００の各部品に遮断されてレーザスキャナ２３に到達しない程度に調整される。本実施例においては全速駆動（１００％：所定の第１の風量）に対して半速駆動（５０％：第１の風量よりも低減した所定の第２の風量）の出力に調整している。

図５の（ｂ）は低温環境から移動してきた画像形成装置１００を暖かい環境で使用する場合の通紙枚数に対する防塵部材２３ａの温度Ｔｇの推移と、その時のレーザスキャナ２３周辺の空間の温湿度から算出した装置本体の内部空気の露点温度Ｔｄの推移である。

実線で示されている防塵部材２３ａの温度は連続通紙枚数が増えると、ほぼ直線状に温度が上昇していく（３００枚通紙までは約１℃／１００枚のペースで上昇し、３００枚以降は防塵部材２３ａ温度Ｔｇの上昇は飽和傾向）。用紙Ｓを通紙する前から装置本体内部の温度が低い。そのため、装置本体内に暖かい環境の空気が入ってくると、通紙前から防塵部材２３ａが結露する可能性がある。

即ち、レーザスキャナ２３周辺の温湿度から算出された破線で示されている露点温度Ｔｄと防塵部材２３ａの温度Ｔｇの差分である（Ｔｇ−Ｔｄ）が所定の第１の閾値温度Ａ１よりも低なると（本実施例では１℃未満）、防塵部材２３ａが結露する。この場合は、用紙を通紙する前から結露しているので、一枚目から重度の出力画像の濃度低下などの画像不良が発生することがある。本実施例では、この結露ケースを本体低温時結露と呼ぶ。

本体低温時結露の対策としては、定着部３０の立ち上げ処理を含む作像前処理動作の実行時に、次の（１）乃至（３）の結露対策モードの何れか１つの実行、若しくは何れか２つの組み合わせの実行、若しくは３つ全ての実行が挙げられる。

（１）冷却ファン６０の駆動を停止する、あるいは所定の第１の風量Ｕ１（全速駆動）よりも低減した所定の第２の風量Ｕ２（半速駆動）に変更する結露対策モード
（２）作像前処理動作を延長する結露対策モード
（３）定着部３０の定着温調温度を所定の第１の定着温調温度Ｔ１よりも高い所定の第２の定着温調温度Ｔ２に変更する結露対策モード。

ここで、定着部３０の立ち上げ処理は、定着部３０を駆動させ、かつ熱源３３に電力供給して定着部材を所定の目標温度に上昇させるウォームアップ処理である。作像前処理動作は、装置電源の投入時（電源ＯＮ時）あるいは装置の待機状態（スリープ状態）からの復帰待に実行される、上記の定着部３０の立ち上げ処理を含む作像前ウォームアップ処理（いわゆる前多回転動作や前回転動作：イニシャル動作）である。

上記の結露対策モードの実行の結果、装置本体の内部空気の温度が上昇し、防塵部材２３ａの温度も上昇し、露点温度Ｔｄよりも防塵部材２３ａの温度を高くすることで結露を回復させている。

本実施例では、その時の装置本体内部のレーザスキャナ２３周辺の空間の露点温度Ｔｄと防塵部材２３ａの温度Ｔｇの推移をモニターし、結露が回復する露点温度Ｔｄと防塵部材２３ａの温度Ｔｇになるまで作像前処理動作を延長させて結露を回復させる。これにより、防塵部材２３ａの結露による画像濃度の低下を防いでいる。また、定着部３０の通常の温調温度（第１の定着温調温度Ｔ１）よりも温調温度を２０℃高くし（第２の定着温調温度Ｔ２）、冷却ファン６０は半速にして動作（第２の風量）させている。即ち、上記（１）乃至（３）の３つ全ての結露対策モードを実行させている。

図７のフローチャートに基づいて、本実施例における結露ケースの切り分け方法と切り分けた後の結露対策について説明を行う。図７の処理は、図３のＲＯＭ１２３内に格納されているプログラムを、図３のＣＰＵ１２１が実行することにより実施される。

画像形成装置１００の待機状態（スリープ状態）において図１のホストＰＣ１から図２のＣＰＵ１０１にプリント指令として印刷ジョブが送信されると、定着部３０の立ち上げ処理を含む作像前処理動作（前回転動作）が実行される。図３のＣＰＵ１２１は、図３の共通駆動モータドライバＤ１を介して共通駆動モータを回転させる。これと共に、図３の電圧制御ユニットＵ１を介して図３の熱源３３に電圧を印加する。これにより、定着部３０立ち上げ処理を行う（ステップＳ７０１）。

この作像前処理動作の開始時に、図３の環境センサＳ１によりレーザスキャナ２３周辺の温度と湿度、サーミスタ２３ｂにより防塵部材２３ａの温度を検出する（ステップＳ７０２）。ステップＳ７０２で検出したレーザスキャナ２３周辺の温度と湿度の環境条件に基づいて露点温度Ｔｄを算出する（ステップＳ７０３）。算出した露点温度Ｔｄと、サーミスタ２３ｂにより検出した防塵部材２３ａの温度Ｔｇを比較する（ステップＳ７０４）。

そして、ステップＳ７０５の結露ケース判定１では、露点温度Ｔｄと防塵部材２３ａの温度Ｔｇの差分である（Ｔｇ−Ｔｄ）から本体低温時結露かを判別する。即ち、（Ｔｇ−Ｔｄ）が第１の閾値温度（第一設定温度）Ａ１の値以上である場合、本体低温時結露ではないと判断する。本実施例では第１の閾値温度Ａ１を１℃に設定している。従って、（Ｔｇ−Ｔｄ）≧１℃の場合、本体低温時結露ではないと判断する。

そして、図３のファンモータドライバＤ２を介して図３のファンモータＭ２を制御する。本実施例では、図６の冷却ファン６０を全速（第１の風量Ｕ１）で駆動させ（ステップＳ７０６）、プリント動作（画像形成動作）を実行（実施）する（ステップＳ７０７）。

次に、通紙中（画像形成動作時の記録媒体給送中）の露点温度Ｔｄの推移を確認する（ステップＳ７０８）。ステップＳ７０９の結露ケース判定２では、通紙中の所定枚数毎の露点温度Ｔｄ’の変化率ｂ＝（Ｔｄ’−Ｔｄ）／出力枚数を所定の変化率閾値Ｂと比較する。変化率（出力枚数に対する露点温度の変化量）ｂが変化率閾値（第二設定温度）Ｂよりも小さい場合は、露点温度Ｔｄに対して防塵部材２３ａの温度が第１の閾値温度Ａ１（１℃）の値以上高い状態を確保できる。

本実施例では変化率閾値Ｂを０．１としている。そして、１０枚通紙毎の露点温度Ｔｄの変化率（Ｔｄ’−Ｔｄ）／出力枚数＜０．１である場合は、露点温度Ｔｄに対して防塵部材２３ａの温度が１℃以上高い状態を確保できる。そのため結露の発生の可能性はなくなる。そのため、ファン６０は全速駆動を維持し（ステップＳ７１０）、プリント動作を継続する（ステップＳ７１１）。

そして、印刷ジョブが終了（ステップＳ７１２）の場合は、定着部動作を停止し（ステップＳ７１３）、ファン動作を停止（ステップＳ７１４）して終了する。印刷ジョブが終了ではない場合は結露ケース判定１（ステップＳ７０５）に戻る。

次に、ステップＳ７０９の結露ケース判定２で露点温度Ｔｄの変化率（Ｔｄ’−Ｔｄ）／出力枚数≧０．１である場合には、露点温度Ｔｄに対して防塵部材２３ａの温度が１℃以上高い状態を確保できない。そのため、吸湿紙通紙時結露の恐れがあると判定する。そして、吸湿紙通紙時結露対策モードとして図３のファンモータドライバＤ２を介して図３のファンモータＭ２を制御する。即ち、図６のファン６０の半速駆動（第２の風量Ｕ２）を実行して（ステップＳ７１５）、プリント動作を継続する（ステップＳ７１６）。

そして、印刷ジョブが終了（ステップＳ７１７）の場合は定着部動作を停止し（ステップＳ７１８）、ファン動作を停止（ステップＳ７１９）して終了する。印刷ジョブが終了でない場合は、吸湿紙通紙時結露対策モード（ステップＳ７１５）でプリント動作を実行する（ステップＳ７１６）。印刷ジョブが終了（ステップＳ７１７）の場合は定着部動作を停止し（ステップＳ７１３）、ファン動作を停止（ステップＳ７１４）して終了する。印刷ジョブが終了ではない場合は吸湿紙通紙時結露対策モード（ステップＳ７１５）に戻りプリント動作（ステップＳ７１６）を継続する。

ステップＳ７０９の結露ケース判定２で吸湿紙通紙時結露であると判断された場合には、報知手段である操作・表示部１４０（図２）の表示部に結露ケースが吸湿紙通紙時結露であることを表示してユーザーに用紙の交換を促すようにすることもできる。このシーケンスはステップＳ７１５〜Ｓ７１７に代えて、あるいはこのステップの実行と共に行うことができる。

ステップＳ７０５の結露ケース判定１で（Ｔｇ−Ｔｄ）≧１℃ではない場合は、本体抵抗結露と判定する。そして、報知手段である操作・表示部１４０（図２）の表示部に結露ケースが本体抵抗結露の結露ケースにある旨の結露アラームを報知して、ユーザーにその旨を認識させる（ステップＳ７１８）。

そして、本体低温時結露モードの結露回復動作として、ファン半速動作（第２の風量Ｕ２）と、定着温調温度を通常（第１の定着温調温度Ｔ１）より２０℃アップ（第２の定着温調温度Ｔ２）と、前回転動作の延長を実施する（ステップＳ７１９）。

この結露回復動作過程で、露点温度Ｔｄと防塵部材２３ａの温度Ｔｇの推移を確認する（ステップＳ７２０）。そして、（Ｔｇ−Ｔｄ）が第１の閾値温度Ａ１よりも高い第２の閾値温度Ａ２の値以上になったかどうか確認する（ステップＳ７２１）。本実施例では第２の閾値温度Ａ２を２℃に設定している。従って、ステップＳ７２１の結露回復確認で（Ｔｇ−Ｔｄ）≧２℃の場合、本体低温時結露が改善してプリント可能状態と判定する。そして、結露アラームを解除し（ステップＳ７２２）、ファンの全速駆動を行い（ステップＳ７２３）、プリント動作を実行する（ステップＳ７２４）。

即ち、本体低温時結露の結露対策モードの実行中に（Ｔｇ−Ｔｄ）が第１の閾値温度Ａ１よりも高い第２の閾値温度Ａ２の値以上となった場合は、作像前処理動作を終了して画像形成装置の画像形成動作を可能にする。

印刷ジョブが終了（ステップＳ７２５）の場合は定着部動作を停止し（ステップＳ７１３）、ファン動作を停止（ステップＳ７１４）して終了する。印刷ジョブが終了ではない場合は、ファンの全速駆動を継続して（ステップＳ７２３）、プリント動作を実行する（ステップＳ７２４）。

ステップＳ７２１の結露回復確認で（Ｔｇ−Ｔｄ）＜２℃である場合、本体低温時結露の改善が不十分と判断し、ステップＳ７１９に戻って結露回復動作を実行する。

図６の定着部３０において加熱・加圧された後の用紙Ｓと、図６の定着部３０とを冷却するためには、常に図６の冷却ファン６０を全速で駆動することが望ましい。しかし、結露の発生ケースによっては、結露の発生を回避するために、冷却ファン６０を半速で駆動することにより、図６のレーザスキャナ２３における結露の発生を防止する。結露は低温の条件下で発生しやすくなるため、このときに冷却ファン６０の駆動を半速としても、定着部３０と用紙Ｓの冷却に必要な風量を保つことが出来る。

なお、本実施例においては、露点温度Ｔｄの変化率ｂ＝（Ｔｄ’−Ｔｄ）／出力枚数を１０枚通紙毎で出しているが、２枚通紙以上であれば適宜変化率を判断する出力枚数は変更することも可能である。

また、本実施例においては、冷却ファン６０の制御を全速駆動と半速駆動の二段階としているが、さらに細かく分割して制御することも可能である。

また、本実施例おいては、結露ケース判定１、２、結露回復確認判定時の温度、露点温度変化率、定着温調制御はそれぞれの装置本体の内部構造により適宜設定可能な値である。

また、本実施例においては結露回復動作としてファン制御、定着温調制御、前回転動作時間を変更しているが、いずれかの制御を行えば結露の回復は見込める。

以上、説明したように、本実施例の画像形成装置においては、レーザスキャナ２３周辺の露点温度、結露対象の防塵部材２３ａの温度直接検出することで結露ケースを判別し、その結露ケースに応じた結露回避動作、結露回復動作を実施する。そのため、吸湿紙を使用しても定着部３０において加湿された空気は、レーザスキャナ２３に到達しない。また、本体低温時結露も結露が回復するまで必要最低限の回復動作で結露を解消することが可能となる。よって、露光装置としてのレーザスキャナの結露による画像不良の発生を防止することが可能となる。

《実施例２》
実施例１に記載の画像形成装置１００で、環境により定着温調の設定温度の切り替えを行っている場合について説明を行う。

全環境で定着の目標温調温度が同じなら図８の環境テーブルの領域分けで結露のしやすい領域を分けることができるが、通常、用紙Ｓのカールや定着性等の観点から高温環境から低温環境に行くほど必要な定着の熱量が異なり、目標温調温度が高くなる。定着の目標温調温度が高くなると、用紙Ｓから発生する水蒸気量も増加するので、環境の温湿度に加えて用紙Ｓから発生する水蒸気の影響を考慮した目標温調の環境テーブルで制御することが必要となる。図９は、環境により必要な定着の目標温調温度を考慮して環境の領域分けを行った場合の定着部３０の温調制御に使用する環境テーブルの一例である。

領域Ｃは、高温高湿環境で定着の目標温調温度も１５０℃と低く、結露が発生しにくい環境且つ定着の目標温調温度が低いため発生する水蒸気量少ないため結露は発生しづらい。実施例１の結露ケース判定２で露点温度Ｔｄの変化率（Ｔｄ‘−Ｔｄ）／出力枚数≧０．１（ステップＳ７０９）場合（吸湿紙通紙時結露）を考える。この場合は、通常の目標温調温度（第１の定着温調温度Ｔ１）から−５℃下げた１４５℃（第３の定着温調温度Ｔ３）で制御すれば結露をより確実に防ぐことができる。

領域Ａは、低温環境で定着性を満足させるために定着の目標温調温度も１９０℃と高く、用紙Ｓから発生する水蒸気量も多いため、結露が発生しやすい。実施例１の吸湿紙通紙時結露と判定された場合を考える。この場合は、用紙Ｓのカールが高温高湿環境と比較して発生しづらい環境なので、冷却ファン６０を停止、もしくは必要最低限の速度で回し、通常の目標温調温度から−２０℃下げれば、カールも結露もより確実に防止することが可能となる。

領域Ｂは、領域ＡとＣの中間の環境である。定着の目標温調温度が１８０℃なので、実施例１の吸湿紙通紙時結露と判定された場合、冷却ファン６０の速度を落として定着の目標温調温度も通常の目標温調温度から−１０℃下げることで、カールと結露をより確実に防止することが可能となる。

なお、この環境テーブルは結露の発生しやすさにより細かく領域分けすることも可能で、その領域ごとに結露とカール、定着性を両立させる目標温調温度に調整すれば、上記条件に限定されるものではない。

図１０のフローチャートに基づいて、本実施例における冷却方法について説明を行う。なお、図７のフローチャートと重複する部分については、説明を省略する。図１０の処理は、図３のＲＯＭ１２３内に格納されているプログラムを、図３のＣＰＵ１２１が実行することにより実施される。

図１のホストＰＣ１から画像形成装置１００へプリント指令として印刷ジョブが送信されると、図３のＣＰＵ１２１は、図３の環境センサＳ１によりレーザスキャナ２３周辺の温度と湿度を検出する（ステップＳ１００１）。次に、環境判定を行い（ステップＳ１００２）、ステップＳ１００１で検出した温度と湿度の環境条件を、図９のテーブルと照合する（ステップＳ１００３）。

次に、温度と湿度の照合結果から、環境条件が領域Ｂにある場合、図３のＣＰＵ１２１は、図３の共通駆動モータドライバＤ１を介して共通駆動モータを回転させる。これと共に、図３の電圧制御ユニットＵ１を介して図３の熱源３３にステップＳ１００１で検出した温度と湿度の環境条件応じた電圧を印加する。これにより、定着部３０の駆動と目標温調温度（例えば１８０℃）になるように立ち上げ処理を行う（ステップＳ１００３）。

次に、ステップＳ１００１で検出したレーザスキャナ２３周辺の温度と湿度の環境条件に基づいて露点温度Ｔｄを算出する（ステップＳ１００４）。次に、サーミスタ２３ｂにより防塵部材２３ａの温度Ｔｇを取得し（ステップＳ１００５）、算出した露点温度Ｔｄと防塵部材２３ａの表面温度Ｔｇを比較する（ステップＳ１００６）。

次に、ステップＳ１００７の結露ケース判定１では（Ｔｇ−Ｔｄ）から本体低温時結露か判別する。（Ｔｇ−Ｔｄ）≧１℃の場合、本体低温時結露ではないと判断し、図３のファンモータドライバＤ２を介して図３のファンモータＭ２を制御する。ここでは、図６の冷却ファン６０は全速で駆動させ（ステップＳ１００７）、プリント動作を実行する（ステップＳ１００９）。

次に、通紙中の露点温度Ｔｄの推移を確認する（ステップＳ１０１０）。ステップＳ１０１１の結露ケース判定２では、１０枚通紙毎の露点温度Ｔｄの変化率（Ｔｄ’−Ｔｄ）／出力枚数＜０．１である場合は、露点温度Ｔｄに対して防塵部材２３ａの温度が１℃以上高い状態を確保できる。即ち、結露の発生の可能性はなくなる。

そのため、ファン６０は全速駆動を維持し（ステップＳ１０１２）、プリント動作を継続する（ステップＳ１０１３）。印刷ジョブが終了（ステップＳ１０１４）の場合は定着部動作を停止し（ステップＳ１０１５）、ファン動作を停止（ステップＳ１０１６）して終了する。印刷ジョブが終了ではない場合はステップＳ１００７の結露ケース判定１に戻る。

次に、ステップＳ１０１１の結露ケース判定２で露点温度Ｔｄの変化率（Ｔｄ’−Ｔｄ）／出力枚数≧０．１である場合は、露点温度Ｔｄに対してレーザスキャナ２３の防塵部材２３ａの温度が１℃以上高い状態を確保できない。そのため吸湿紙通紙時結露の恐れがあると判定し、吸湿紙通紙時結露対策モードとして図３のファンモータドライバＤ２を介して図３のファンモータＭ２を制御することにより、図６のファン６０の半速駆動を実行する（ステップＳ１０１７）。

更に、ステップＳ１００２の温度と湿度の照合結果から判定した環境条件が領域Ｂにある場合、図３のＣＰＵ１２１は、図３の共通駆動モータドライバＤ１を介して共通駆動モータを回転させる。これと共に、図３の電圧制御ユニットＵ１を介して図３の熱源３３にステップＳ１００１で検出した温度と湿度の環境条件応じた電圧を印加する。これにより、定着部３０の駆動と目標温調温度（例えば領域Ｂの場合通常温調温度１８０℃−１０℃の１７０℃）になるように加熱（温度立ち上げ、温調）を行い（ステップＳ１０１８）、プリント動作を継続する（ステップＳ１０１９）。

印刷ジョブが終了（ステップＳ１０２０）の場合は定着部動作を停止し（ステップＳ１０１５）、ファン動作を停止（ステップＳ１０１６）して終了する。印刷ジョブが終了でない場合は、吸湿紙通紙時結露対策モード（ステップＳ１０１７）で目標温調温度（例えば領域Ｂの場合通常温調温度１８０℃−１０℃の１７０℃）になるように加熱を行う（ステップＳ１０１８）。そして、プリント動作を実行する（ステップＳ１０１９）。

ステップＳ１００７の結露ケース判定１で（Ｔｇ−Ｔｄ）≧１℃ではない場合は本体低温時結露と判定して結露アラームを報知する（ステップＳ１０２１）。本体低温時結露モードの結露回復動作として、ファン半速動作と、定着温調を通常より２０℃アップと、前回転延長を実施し（ステップＳ１０２２）、露点温度Ｔｄと防塵部材２３ａの温度Ｔｇの推移を確認する（ステップＳ１０２３）。

ステップＳ１０２４の結露回復確認で（Ｔｇ−Ｔｄ）≧２℃の場合、結露が改善してプリント可能状態と判定して、結露アラームを解除する（ステップＳ１０２５）。そして、ファン６０の全速駆動を行い（ステップＳ１０２６）、プリント動作を実行する（ステップＳ１０２７）。印刷ジョブが終了（ステップＳ１０２８）の場合は定着部動作を停止し（ステップＳ１０１５）、ファン動作を停止（ステップＳ１０１６）して終了する。

印刷ジョブが終了ではない場合は、ファンの全速駆動を継続して（ステップＳ１０２６）、プリント動作を実行する（ステップＳ１０２７）。ステップＳ１０２４の結露改善確認でＴｇ−Ｔｄ＜２℃である場合、結露の改善が不十分と判断し、（ステップＳ１０２２）に戻って結露回復動作を実行する。

前述したように、図６の定着部３０において加熱・加圧された後の用紙Ｓと、図６の定着部３０とを冷却するためには、常に図６の冷却ファン６０を全速で駆動することが望ましい。しかし、結露の発生しやすい環境条件化においては、冷却ファン６０の風速を低減させることにより、図６のレーザスキャナ２３における結露の発生を防止する。

結露は、環境による定着に必要な目標温調温度を考慮した場合、図９のテーブルのように高温高湿環境から低温環境に行くほど結露が発生しやすくなる。それ故、環境が低温側に行くほど冷却ファン６０の風速を低減させても、定着部３０と用紙Ｓの冷却に必要な風量を保つことが出来る。

また、ステップＳ１０１１の結露ケース判定２で吸湿紙通紙時結露と判定した場合、図９の環境テーブルに応じて目標温調温度を通常よりも下げる（例えば領域Ｂの場合通常温調温度１８０℃−１０℃の１７０℃）。これにより吸湿紙を通紙した場合においてもより効果的に図６のレーザスキャナ２３における結露の発生を確実に防止することが可能となる。

なお、本実施例においては、露点温度Ｔｄの変化率ｂ＝（Ｔｄ’−Ｔｄ）／出力枚数を１０枚通紙毎で出しているが、２枚通紙以上であれば適宜変化率を判断する出力枚数は変更することも可能である。

また、本実施例においては、冷却ファン６０の制御を全速駆動と半速駆動の二段階としているが、さらに細かく分割して制御することも可能である。

また、本実施例おいては、結露ケース判定１、２、結露回復確認判定時の温度、露点温度変化率、定着温調制御はそれぞれの装置本体の内部構造により適宜設定可能な値である。また、本実施例においては結露回復動作としてファン制御、定着温調制御、前回転時間を変更しているが、いずれかの制御を行えば結露の回復は見込める。

なお、本実施例においては、温度と湿度の両方の検出結果に基づいて、冷却ファン６０の動作を制御しているが、温度のみ、あるいは湿度のみの検出結果を用いて制御することも可能である。

また、環境条件の領域を領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの三分割とし、冷却ファン６０の制御を全速駆動と半速駆動の二段階としているが、さらに細かく分割して制御することも可能である。

以上、説明したように、本実施例の画像形成装置においては、レーザスキャナ２３周辺の露点温度、結露対象の防塵部材２３ａの温度直接検出することで結露ケースを判別し、その結露ケースに応じた結露回避動作、結露回復動作を実施する。そのため、吸湿紙を使用しても定着部３０において加湿された空気は、レーザスキャナ２３に到達しない。また、本体低温時結露も結露が回復するまで必要最低限の回復動作で結露を解消することが可能となる。よって、露光装置としてのレーザスキャナの結露による画像不良の発生を防止することが可能となる。

また、本実施例の画像形成装置においては、環境条件に基づいて、結露の発生しやすい環境条件、吸湿紙を使用している場合に、定着部の温調温度をカール・定着性との関係を崩さない範囲内で低く設定する。そのようにすることで、定着部３０において発生する水蒸気の発生を抑えることが可能になり、加湿された空気はレーザスキャナ２３に到達しない。よって、露光装置としてのレーザスキャナで結露が発生することを防止することが可能となる。

《その他の事項》
（１）図７や図１０の制御フローにおいては結露ケースの判定１を画像形成装置１００のスリープ状態からの復帰時の前回転動作時に行っているが、装置電源の投入時（ジャム処理後の電源投入時も含む）の多回転動作時の実行であってもよい。

（２）定着部３０には、未定着トナー画像を固着像として定着する装置以外にも、用紙に仮定着されたトナー画像あるいは一度加熱定着されたトナー像を再度加熱加圧して光沢度を向上させる画質改質装置（この定着装置と呼ぶ）の場合も包含される。

（５）画像形成装置において、用紙にトナー像を形成する画像形成部は実施例の転写方式の電子写真画像形成部に限られない。例えば、用紙として感光紙を用いてこれにトナー像を直接方式で形成する電子写真画像形成部であってもよい。また、像担持体として静電記録誘電体や磁気記録磁性体を用いる転写方式の静電記録画像形成部や磁気記録画像形成部であってもよい。また、用紙として静電記録紙や磁気記録紙を用いてこれにトナー像を直接方式で形成する静電記録画像形成部や磁気記録画像形成部であってもよい。モノカラー画像形成部であってもよい。

１００・・画像形成装置、１００Ａ・・装置本体、Ｓ・・記録媒体、２０・・画像形成部、３０・・定着部、２３・・露光装置、Ｓ１・・環境センサ（第１の温度検出手段と湿度検出手段）、２３ａ・・防塵部材、２３ｂ・・湿度検出手段、６０・・送風手段、１３０・・制御手段

Claims (4)

1. 露光装置を有し記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により記録媒体に形成されたトナー像を熱定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、
   前記画像形成手段および前記定着手段を収容している装置本体の内部空気の温度を検出する第１の温度検出手段と、
   前記内部空気の湿度を検出する湿度検出手段と、
   前記露光装置の防塵部材の温度を検出する第２の温度検出手段と、
   前記定着手段を通過後の記録媒体に向けて空気を吹き付ける送風手段と、
   前記記録媒体に吹き付けられた後の空気が前記装置本体の内部に進入する風路と、
   前記第１の温度検出手段による検知温度と前記湿度検出手段による検知湿度に基づいて露点温度を算出する算出手段と、
   前記第２の温度検出手段による防塵部材の温度と前記算出手段により算出された露点温度との温度差が第一設定温度以上の状態の場合には画像形成動作の開始を許可し、前記第一設定温度未満の場合には画像形成動作の開始を許可せず、記録媒体に連続して画像を形成する画像形成動作を開始した場合に、画像形成動作中に出力枚数に対する露点温度の変化量が第二設定温度以上になった場合には、前記送風手段の風量を出力枚数に対する露点温度の変化量が第二設定温度未満の場合の前記送風手段の風量よりも小さくするように前記送風手段を制御する制御手段と、を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の温度検出手段による防塵部材の温度と前記算出手段により算出された露点温度との温度差が第一設定温度未満の場合には、前記送風手段の風量を前記送風手段の風量を出力枚数に対する露点温度の変化量が第二設定温度未満の場合の前記送風手段の風量よりも小さくし、前記定着手段に通電した状態で前記定着手段の回転動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 鉛直方向において前記定着手段は前記画像形成手段の上方に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成動作中に出力枚数に対する露点温度の変化量が第二設定温度以上になった場合には、前記制御手段は、画像形成動作が終了まで、前記送風手段の風量を出力枚数に対する露点温度の変化量が第二設定温度未満の場合の前記送風手段の風量よりも小さくする制御を継続することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。

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