(57)【要約】【課題】画像形成装置内に水蒸気が発生したことを迅速に判定する。【解決手段】画像形成装置（カラープリンタ１）は、現像剤像が形成される感光体５１と、感光体５１上の現像剤像を転写可能なベルト（搬送ベルト７３）と、現像剤像が転写されたシートＳを加熱して現像剤像を定着させる定着器８０と、ベルトに対向して配置され、ベルトに光を照射する発光部７５１とベルトからの正反射光を受光する第１受光部７５２とを有する反射光検出部７５と、制御部１００と、を備える。制御部１００は、ベルトからの正反射光を検出する反射光検出処理と、反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であるか否かを判定する反射量判定処理と、反射量判定処理により正反射光の検出量が第１閾値以下であると判定された場合に、単位時間あたりの印刷ページ数を低下させるページ数低下処理と、を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像が形成される感光体と、
前記感光体上の前記現像剤像を転写可能なベルトと、
前記現像剤像が転写されたシートを加熱して前記現像剤像を定着させる定着器と、
前記ベルトに対向して配置され、前記ベルトに光を照射する発光部と、前記ベルトからの正反射光を受光する第１受光部と、を有する反射光検出部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１受光部により受光された前記ベルトからの正反射光を検出する反射光検出処理と、
前記反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であるか否かを判定する反射量判定処理と、
前記反射量判定処理により正反射光の検出量が前記第１閾値以下であると判定された場合に、単位時間あたりの印刷ページ数を、前記単位時間あたりに印刷可能な最大の印刷ページ数よりも低下させるページ数低下処理と、を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記反射光検出処理において、前記ベルトの前記現像剤像が形成されていない面からの正反射光を検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記反射光検出部は、前記ベルトからの拡散反射光を受光する第２受光部をさらに有し、
前記制御部は、
前記反射光検出処理において、前記第２受光部により受光された前記ベルトからの拡散反射光をさらに検出し、
前記反射量判定処理において、前記反射光検出処理において検出された拡散反射光の検出量が第２閾値以下であるか否かをさらに判定し、
前記ページ数低下処理において、前記反射量判定処理により、前記反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であり、かつ、前記反射光検出処理において検出された拡散反射光の検出量が第２閾値以下であると判定された場合に、単位時間あたりの印刷ページ数を、前記単位時間あたりに印刷可能な最大の印刷ページ数よりも低下させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記反射光検出部は、前記ベルトの前記感光体と接している面に沿った方向において前記ベルトと前記定着器との間の位置に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前回の印刷から所定時間以上経過したときの前記ベルトからの正反射光の検出量に基づいて、前記第１閾値を設定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記ページ数低下処理において、前記シートの搬送速度を低下させるとともに、
前記定着器の温度を低下させることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、連続して搬送される複数の前記シートのシート間が、前記ベルトと前記定着器との間に到達する毎に、前記反射光検出処理および前記反射量判定処理を実行することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記定着器の周囲の空気を装置外に排出するファンをさらに備え、
前記制御部は、前記ページ数低下処理において、さらに、前記ファンの風量を増加させることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
現像剤像が形成される感光体と、
前記感光体上の前記現像剤像を転写可能なベルトと、
前記現像剤像が転写されたシートを加熱して前記現像剤像を定着させる定着器と、
前記ベルトに対向して配置され、前記ベルトに光を照射する発光部と、前記ベルトからの正反射光を受光する第１受光部と、を有する反射光検出部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記第１受光部により受光された前記ベルトからの正反射光を検出する反射光検出処理と、
前記反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であるか否かを判定する反射量判定処理と、
前記反射量判定処理により正反射光の検出量が前記第１閾値以下であると判定された場合に、装置内に水蒸気が発生していると判定する水蒸気判定処理と、を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記反射光検出処理において、前記ベルトの前記現像剤像が形成されていない面からの正反射光を検出することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記反射光検出部は、前記ベルトからの拡散反射光を受光する第２受光部をさらに有し、
前記制御部は、
前記反射光検出処理において、前記第２受光部により受光された前記ベルトからの拡散反射光をさらに検出し、
前記反射量判定処理において、前記反射光検出処理において検出された拡散反射光の検出量が第２閾値以下であるか否かをさらに判定し、
前記水蒸気判定処理において、前記反射量判定処理により、前記反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であり、かつ、前記反射光検出処理において検出された拡散反射光の検出量が第２閾値以下であると判定された場合に、装置内に水蒸気が発生していると判定することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記水蒸気判定処理において装置内に水蒸気が発生していると判定された場合に、単位時間あたりの印刷ページ数を、前記単位時間あたりに印刷可能な最大の印刷ページ数よりも低下させるページ数低下処理を実行することを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置内に発生した水蒸気の有無を判定可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、定着器を用いて現像剤像が形成されたシートを加熱して現像剤像をシートに定着させる際、シートが吸湿した状態であると、シートから水蒸気が発生する。この水蒸気の発生量が多いと、現像剤や感光体の電荷に影響を与え、印刷品質が低下する場合がある。
【０００３】
水蒸気の発生による印刷品質の低下を抑制する技術として、画像形成装置の内部の湿度を測定する測定手段により測定される湿度の上昇に応じて、定着器による熱定着の影響を受けた空気が画像形成のための光学ユニットへ流れないように気流の流路を変更する変更手段を有する画像形成装置が開示されている（特許文献１参照）。
また、この文献では、湿度の測定に、例えば、温湿度センサを使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−６７８６７号公報（段落００４１、００４２、図２等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、湿度センサ（温湿度センサ）は、装置内の環境湿度を測定する構成であるため、吸湿された用紙等が使用されて定着器から水蒸気が発生したことを迅速に判定することができない可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、吸湿したシートを加熱することにより現像剤像をシートに定着させる際に、画像形成装置内に水蒸気が発生したことを迅速に判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、現像剤像が形成される感光体と、前記感光体上の前記現像剤像を転写可能なベルトと、前記現像剤像が転写されたシートを加熱して前記現像剤像を定着させる定着器と、前記ベルトに対向して配置され、前記ベルトに光を照射する発光部と、前記ベルトからの正反射光を受光する第１受光部と、を有する反射光検出部と、制御部と、を備える。
前記制御部は、前記第１受光部により受光された前記ベルトからの正反射光を検出する反射光検出処理と、前記反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であるか否かを判定する反射量判定処理と、前記反射量判定処理により正反射光の検出量が前記第１閾値以下であると判定された場合に、単位時間あたりの印刷ページ数を、前記単位時間あたりに印刷可能な最大の印刷ページ数よりも低下させるページ数低下処理と、を実行する。
【０００８】
この構成によれば、現像剤像を転写可能なベルトからの正反射光の検出量が所定値以下であった場合に、ベルトからの正反射光が水蒸気により減衰されたものとみなし、単位時間あたりの印刷ページ数を、単位時間当たりに印刷可能な最大のページ数よりも低下させる。すなわち、印刷のスループットを低下させる。そのため、単位時間あたりに発生する水蒸気Ｗの量を減らすことができ、水蒸気Ｗによって現像剤や感光体の表面の電荷が受ける影響を軽減することができる。したがって、現像剤や感光体の表面が十分に帯電した状態で印刷を行うことができるため、印刷品質の低下を抑えることができる。
そして、水蒸気の発生の有無を光学的に検出するので、定着器からの水蒸気の発生の有無を迅速に判定することができる。
【０００９】
前記制御部は、前記反射光検出処理において、前記ベルトの前記現像剤像が形成されていない面からの正反射光を検出してもよい。
【００１０】
この構成によれば、例えば、搬送ベルトにパッチを形成していないタイミング、すなわち、シートへの印刷を行っているタイミングで正反射光を検出し、その検出量に基づき水蒸気の発生を検知できる。したがって、印刷中に装置内に水蒸気が発生した場合であっても、より確実に印刷品質の低下を抑えることができる。また、現像剤像が形成されていない面で検出を行うことで、水蒸気の発生の検出のために、不必要に現像剤を使用する必要がない。
【００１１】
また、前記反射光検出部は、前記ベルトからの拡散反射光を受光する第２受光部をさらに有してもよい。
この場合、前記制御部は、前記反射光検出処理において、前記第２受光部により受光された前記ベルトからの拡散反射光をさらに検出し、前記反射量判定処理において、前記反射光検出処理において検出された拡散反射光の検出量が第２閾値以下であるか否かをさらに判定し、前記ページ数低下処理において、前記反射量判定処理により、前記反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であり、かつ、前記反射光検出処理において検出された拡散反射光の検出量が第２閾値以下であると判定された場合に、単位時間あたりの印刷ページ数を、前記単位時間あたりに印刷可能な最大の印刷ページ数よりも低下させてもよい。
【００１２】
ベルト面に現像剤が残存していたり、ベルトの表面が傷などにより劣化した場合にも、その面で拡散反射が起こることにより、正反射光が減少しうる。この場合には、拡散反射光が増加する。一方、水蒸気が発生した場合には、水蒸気で光が吸収、屈折、散乱等（以下、「吸収等」とする。）されることにより受光される光が減少するので、正反射光の検出量と拡散反射光の検出量がともに減少する。そこで、反射量判定処理において、正反射光の検出量が第１閾値以下であることに加え、拡散反射光の検出量が第２閾値以下であると判定された場合に、水蒸気が有るとみなすことで、水蒸気の発生をより正確に検知できる。
【００１３】
また、前記反射光検出部は、前記ベルトの前記感光体と接している面に沿った方向において前記ベルトと前記定着器との間の位置に配置されてもよい。
【００１４】
この構成によれば、ベルトの感光体と接している面に沿った方向において、ベルトと定着器との間の定着器に近い位置で、ベルトからの反射光が検出される。水蒸気は、吸湿したシートが定着器により加熱された際に発生することから、水蒸気の発生源は定着器となる。そのため、ベルトからの正反射光を、水蒸気の発生源に近い位置で検出することで、シートから発生した水蒸気を迅速に検出できる。したがって、より適切なタイミングで印刷のスループットを低下できるので、より確実に印刷品質の低下を抑えることができる。
【００１５】
また、前記制御部は、前回の印刷から所定時間以上経過したときの前記ベルトからの正反射光の検出量に基づいて、前記第１閾値を設定してもよい。
【００１６】
ベルトからの正反射光の反射率は、ベルトの劣化により経時的に低下する。そのため、第１閾値は、適宜、更新することが望ましい。この第１閾値の設定の際、上記の構成のように、前回の印刷から所定時間以上経過し、装置内に定着器から発生した水蒸気が存在しない状態における正反射光の検出量に基づき第１閾値を設定することで、第１閾値を適切に設定することができる。
【００１７】
また、前記制御部は、前記ページ数低下処理において、前記シートの搬送速度を低下させるとともに、前記定着器の温度を低下させてもよい。
【００１８】
この構成によれば、ページ数低下処理において、シートの搬送速度を低下させるので、定着器の温度を低下させても、定着に必要な熱エネルギーをシートへ供給できる。そして、定着器による加熱温度を低下させることで、１枚ごとのシートへの現像剤像の定着の際に発生する水蒸気の量を低減できる。したがって、全体として装置内における水蒸気の発生量が抑えられるため、印刷品質の低下をさらに抑えることができる。
【００１９】
また、前記制御部は、連続して搬送される複数の前記シートのシート間が、前記ベルトと前記定着器との間に到達する毎に、前記反射光検出処理および前記反射量判定処理を実行してもよい。
【００２０】
連続して搬送される複数の前記シートのシート間が、前記ベルトと前記定着器との間に到達するときに、定着器から発生した水蒸気を検出しやすいので、この構成によれば、効率的に水蒸気の有無を判定することができる。
【００２１】
また、前記定着器の周囲の空気を装置外に排出するファンをさらに備えてもよい。
この場合、前記制御部は、前記ページ数低下処理において、さらに、前記ファンの風量を増加させてもよい。
【００２２】
この構成によれば、水蒸気が発生している状態において、定着器の周囲の空気を装置外に排出するファンの風量を増加させる。したがって、装置内に水蒸気が発生した場合であっても、発生した水蒸気を装置外により確実に排出できるため、印刷品質の低下をさらに抑えることができる。
【００２３】
また、本発明に係る画像形成装置は、現像剤像が形成される感光体と、前記感光体上の前記現像剤像を転写可能なベルトと、前記現像剤像が転写されたシートを加熱して前記現像剤像を定着させる定着器と、前記ベルトに対向して配置され、前記ベルトに光を照射する発光部と、前記ベルトからの正反射光を受光する第１受光部と、を有する反射光検出部と、制御部と、を備える。
前記制御部は、前記第１受光部により受光された前記ベルトからの正反射光を検出する反射光検出処理と、前記反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であるか否かを判定する反射量判定処理と、前記反射量判定処理により正反射光の検出量が前記第１閾値以下であると判定された場合に、装置内に水蒸気が発生していると判定する水蒸気判定処理と、を実行する。
【００２４】
この構成によれば、現像剤像を転写可能なベルトからの正反射光の検出量が所定値以下であった場合に、ベルトからの正反射光が水蒸気により減衰されたものとみなし、水蒸気の発生を判定する。すなわち、水蒸気の発生の有無を、センサによる吸湿によらず光学的に検出するので、水蒸気の発生の有無を迅速に判定することができる。
【００２５】
前記制御部は、前記反射光検出処理において、前記ベルトの前記現像剤像が形成されていない面からの正反射光を検出してもよい。
【００２６】
この構成によれば、例えば、搬送ベルトにパッチを形成していないタイミング、すなわち、シートへの印刷を行っているタイミングで正反射光を検出し、その検出量に基づき水蒸気の発生を検知できる。したがって、印刷中に装置内に水蒸気が発生した場合であっても、より確実に印刷品質の低下を抑えることができる。また、現像剤像が形成されていない面で検出を行うことで、水蒸気の発生の検出のために、不必要に現像剤を使用する必要がない。
【００２７】
また、前記反射光検出部は、前記ベルトからの拡散反射光を受光する第２受光部をさらに有してもよい。
この場合、前記制御部は、前記反射光検出処理において、前記第２受光部により受光された前記ベルトからの拡散反射光をさらに検出し、前記反射量判定処理において、前記反射光検出処理において検出された拡散反射光の検出量が第２閾値以下であるか否かをさらに判定し、前記水蒸気判定処理において、前記反射量判定処理により、前記反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が第１閾値以下であり、かつ、前記反射光検出処理において検出された拡散反射光の検出量が第２閾値以下であると判定された場合に、装置内に水蒸気が発生していると判定してもよい。
【００２８】
この構成によれば、反射量判定処理において、正反射光の検出量が第１閾値以下であることに加え、拡散反射光の検出量が第２閾値以下であると判定された場合に、水蒸気が有るとみなすことで、水蒸気の発生をより正確に検知でき、より確実に印刷品質の低下を抑えることができる。
【００２９】
また、前記制御部は、前記水蒸気判定処理において装置内に水蒸気が発生していると判定された場合に、単位時間あたりの印刷ページ数を、前記単位時間あたりに印刷可能な最大の印刷ページ数よりも低下させるページ数低下処理を実行してもよい。
【００３０】
この構成によれば、装置内に水蒸気が発生していると判定された場合に、印刷のスループットを低下させる。そのため、水蒸気が発生したシートの次のシートが感光体まで搬送される間に感光体付近の水蒸気が減少しうる。したがって、感光体の表面が十分に帯電した状態で印刷を行うことができるため、印刷品質の低下を抑えることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、吸湿したシートを加熱することにより現像剤像をシートに定着させる際に、画像形成装置内に水蒸気が発生したことを迅速に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】ベルトからの光の反射の状態を説明する図であり、（ａ）は、水蒸気が無いときのベルト面からの反射、（ｂ）は、水蒸気が有るときのベルト面からの反射、（ｃ）は、水蒸気が無いときの現像剤像からの反射を示す。
【図３】反射光検出処理において検出される反射強度の変化を示す図であり、（ａ）は、水蒸気が無いときのベルト面からの反射、（ｂ）は、水蒸気が有るときのベルト面からの反射、（ｃ）は、水蒸気が無いときの現像剤像からの反射を示す。
【図４】定着器によるシートの加熱時における水蒸気の発生状況を説明する図（ａ），（ｂ）である。
【図５】制御部などを示す構成図である。
【図６】第１実施形態に係る制御部の動作を示すフローチャートである。
【図７】閾値設定処理を示すフローチャートである。
【図８】発光量設定処理を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態に係る制御部の動作を示すフローチャートである。
【図１０】ページ数低下処理の他の形態を示すフローチャート（ａ）、（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１に示すように、実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１は、本体筐体１０内に、シート供給部２０と、画像形成部３０と、制御部１００とを主に備えている。本体筐体１０の上側には、後側を支点として上下に回動可能に構成された、本体筐体１０の上部を開閉するアッパーカバー１２が設けられている。
【００３４】
シート供給部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、シートＳを収容するシートトレイ２１と、シートトレイ２１からシートＳを画像形成部３０に供給する供給機構２２とを備えている。供給機構２２は、本体筐体１０内の前部に設けられ、ピックアップローラ２３と、分離ローラ２４と、分離パッド２５と、紙粉取りローラ２６と、レジストレーションローラ２７とを備えている。
【００３５】
シート供給部２０では、シートトレイ２１内のシートＳがピックアップローラ２３により送り出された後、分離ローラ２４と分離パッド２５との間でシートＳが１枚ずつに分離される。その後、シートＳは、紙粉取りローラ２６で紙粉が除去され、回転が停止した状態のレジストレーションローラ２７によって先端位置が規制された後、レジストレーションローラ２７が回転することで画像形成部３０に供給される。
【００３６】
画像形成部３０は、４つの露光ユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、反射光検出部７５と、定着器８０とを備えている。
【００３７】
露光ユニット４０は、感光体５１の上方に対向して配置され、その下端に感光体５１の回転軸線方向に配列された図示しない複数の発光部を備えている。発光部は、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)によって構成されている。感光体５１は、例えば、円筒状の感光体ドラムである。この露光ユニット４０は、画像データに基づいて発光部が明滅することで、感光体５１の表面を露光する。
【００３８】
プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー１２とシートトレイ２１との間で前後方向に並んで配置されており、アッパーカバー１２が開かれた状態において本体筐体１０に対し着脱可能に装着される構成となっている。各プロセスカートリッジ５０は、感光体５１と、感光体５１を帯電させるための帯電器５２と、感光体５１に現像剤を供給するための現像ローラ５３と、供給ローラ５４と、層厚規制ブレード５５と、現像剤を収容する現像剤収容部５６とを備えている。現像剤は、正帯電の乾式１成分トナーである。
【００３９】
転写ユニット７０は、シートトレイ２１とプロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、無端状のベルトからなる搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを備えている。搬送ベルト７３は、駆動ローラ７１と従動ローラ７２との間に張設され、外側の面が各感光体５１に対向配置されており、後述するように、感光体５１上の現像剤像を転写可能となっている。搬送ベルト７３の内側には各転写ローラ７４が各感光体５１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。
【００４０】
定着器８０は、プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１に対向して配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。定着器８０は、後述するように、現像剤像が転写されたシートＳを加熱して現像剤像を定着させる。
【００４１】
このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体５１の表面が、帯電器５２により一様に帯電された後、各露光ユニット４０から照射される光により露光される。これにより、各感光体５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００４２】
また、現像剤収容部５６内の現像剤が、供給ローラ５４の回転により現像ローラ５３に供給され、現像ローラ５３の回転により現像ローラ５３と層厚規制ブレード５５との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ５３上に担持される。
【００４３】
現像ローラ５３上に担持された現像剤は、現像ローラ５３が感光体５１に対向して接触するときに、感光体５１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体５１上で現像剤が選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像により現像剤像が形成される。
【００４４】
次に、搬送ベルト７３上に供給されたシートＳが各感光体５１と各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体５１上に形成された現像剤像がシートＳ上に転写される。そして、シートＳが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、シートＳ上に転写された現像剤像が熱定着される。
【００４５】
定着器８０の後方には搬送ローラ１５が設けられ、上方には排出ローラ１６が設けられている。定着器８０から排出されたシートＳは、搬送ローラ１５および排出ローラ１６によって本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。
【００４６】
カラープリンタ１は、定着器８０の周囲の空気を装置外に排出するためのダクト９１とファン９２とを備えている。ダクト９１は、搬送ベルト７３の感光体５１と接している面に沿った方向において、シートＳの搬送方向における最下流に位置するプロセスカートリッジ５０よりも後ろ、かつ、定着器８０の下方に配置されている。ダクト９１は、定着器８０の後方側に向けて開口し、定着器８０の搬送方向下流側の領域の空気（Ａ１）を吸入する第１吸気口９１Ａと、定着器８０の前方側に向けて開口し、定着器８０の搬送方向上流側の領域の空気（Ａ２）、およびプロセスカートリッジ５０の周囲の空気（Ａ３）を吸入する第２吸気口９１Ｂとを有している。ファン９２は、本体筐体１０の側面に設けられ、ダクト９１を介して、最下流に位置するプロセスカートリッジ５０と定着器８０との間の空気を吸引して本体筐体１０の外部へ排出可能である。
【００４７】
反射光検出部７５は、搬送ベルト７３の後部に対向して配置され、図２に示すように、発光部７５１と、第１受光部７５２と、第２受光部７５３とを有する。詳しくは、反射光検出部７５は、搬送ベルト７３の、駆動ローラ７１に支持されている部分の表面に対向して設けられている。
発光部７５１は、搬送ベルト７３に光を照射する発光素子である。発光部７５１は、例えば、波長が約９４０ｎｍの赤外線ＬＥＤである。
第１受光部７５２は、搬送ベルト７３からの正反射光を受光可能な位置に配置されている。第１受光部７５２は、例えば、フォトダイオードなどの受光素子である。発光部７５１および第１受光部７５２は、搬送ベルト７３上に形成されるテスト用の現像剤像（以下、「パッチＰ」という。）を検出するセンサを兼用している。
第２受光部７５３は、第１受光部７５２と同様の受光素子であり、第１受光部７５２から離れた位置に配置されている。このため、第２受光部７５３は搬送ベルト７３のベルト面またはパッチＰからの拡散反射光を検出可能である。
【００４８】
なお、パッチＰは、印刷濃度や露光タイミングを補正するための適宜なタイミングで搬送ベルト７３上に形成される。
【００４９】
反射光検出部７５では、搬送ベルト７３に向けて出射された光は、図２（ａ）に示すように、搬送ベルト７３の表面で正反射し、正反射光が第１受光部７５２により受光される。このとき、図２（ｂ）に示すように、装置（本体筐体１０）内の、発光部７５１と搬送ベルト７３との間に水蒸気Ｗが存在すると、搬送ベルト７３に向けて出射された光が水蒸気Ｗにより吸収等されて、搬送ベルト７３に届く光が弱まる。また、搬送ベルト７３からの正反射光が水蒸気Ｗの存在する箇所を通過する際にも、正反射光の強度が弱められる。
【００５０】
その結果、図３に示すように、装置内に水蒸気Ｗが存在すると、第１受光部７５２により受光される正反射光は、水蒸気Ｗが存在しない場合よりも減衰する。例えば、図３（ａ）に示すように、水蒸気Ｗが無いときに、時間ｔ０〜ｔ５の間で発光部７５１を発光させたとすると、時間ｔ０〜ｔ５の間は、第１受光部７５２が受光する光の強度である受光強度がＲ１となる。一方、図３（ｂ）に示すように、装置内に水蒸気Ｗが存在する期間（ｔ１〜ｔ２付近）においては、第１受光部７５２が受光する正反射光の受光強度がＲ１から減衰する。このように水蒸気Ｗによって正反射光が減衰する理由は、水蒸気Ｗによる光の吸収等が考えられる。なお、発光部７５１に用いられる赤外線ＬＥＤの波長は約９４０ｎｍであり、水分子の赤外線の吸収ピーク波長である９７０ｎｍの近傍の波長である。
【００５１】
なお、搬送ベルト７３上に、パッチが形成されている場合には、パッチが定着されていない粉状の現像剤であるため、光がパッチによって散乱され、図２（ｃ）および図３（ｃ）に示すように、第１受光部７５２により受光される正反射光は反射強度Ｒ１から減少するとともに、第２受光部７５３により検出される拡散反射光が増加する（ｔ３〜ｔ４）。
【００５２】
また、反射光検出部７５は、搬送ベルト７３の感光体５１と接している面に沿った方向（図１では前後方向）において、搬送ベルト７３と定着器８０との間の位置に配置されている。
このため、図４（ａ）に示すように、シートＳの先頭部分または中間部分が定着器８０で定着されている最中には、水蒸気Ｗの発生自体がまだ少なく、また、シートＳは、搬送ベルト７３から定着器８０に架け渡された状態にあるので、定着器８０で発生した水蒸気Ｗは、反射光検出部７５にはあまり届かない。しかし、図４（ｂ）に示すように、シートＳの後端部分が定着器８０で定着されているときには、定着器８０に入ったシートＳから多くの水蒸気Ｗが発生する状態となる。ここで、先行するシートＳと、次のシートＳのシート間が、搬送ベルト７３と定着器８０との間にあるとき、水蒸気Ｗが反射光検出部７５に届きやすい。さらに、ダクト９１の第２開口９１Ｂが定着器８０の下方、かつ前後方向において定着器８０と搬送ベルト７３との間に配置されているため、ファン９２の作り出す気流によって、水蒸気Ｗが反射光検出部７５の近傍を通り、水蒸気Ｗが反射光検出部７５に届きやすい。したがって、シートＳの定着が完了するタイミングで、反射光検出部７５は、水蒸気Ｗを検出しやすい。
【００５３】
次に、制御部１００について詳細に説明する。
図５に示すように、制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力回路を備えており、外部のコンピュータＰＣから出力されてくる印刷指令と、反射光検出部７５および定着器８０から出力されてくる情報と、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムやデータに基づいて各種演算処理を行うことによって、各処理を実行する。制御部１００は、反射光検出処理、反射量判定処理、ページ数低下処理などを実行する。反射光検出処理では、制御部１００は、第１受光部７５２により受光された搬送ベルト７３からの正反射光を検出する。反射量判定処理では、制御部１００は、反射光検出処理において検出された正反射光の検出量が予め設定された第１閾値以下であるか否かを判定する。ページ数低下処理では、制御部１００は、反射量判定処理により正反射光の検出量が第１閾値以下であると判定された場合に、単位時間あたりの印刷ページ数を、単位時間あたりに印刷可能な最大の印刷ページ数よりも低下させる。また、制御部１００は、上記反射光検出処理、反射量判定処理およびページ数低下処理の際に、反射光検出部７５、供給機構２２、定着器８０、ファン９２等の動作を制御する。
【００５４】
次に、制御部１００による各処理についてフローチャートを参照して説明する。制御部１００は、印刷指令を受けると、図６に示す処理を実行する。
【００５５】
図６に示すように、制御部１００は、印刷指令を受けると（印刷開始）、まず、搬送ベルト７３と定着器８０との間にシート間が到達したか否かを判断する（Ｓ１１）。ステップＳ１１においてシート間が到達していないと判断すると（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ１１の処理に戻る。ここで、シート間とは、先行するシートＳと、次のシートＳとの間の領域であり、シート間が到達したことは、レジストレーションローラ２７がシートを送り出したタイミングから所定の時間が経過したことに基づいて判断される。
【００５６】
一方、ステップＳ１１において定着が完了したと判断すると（Ｙｅｓ）、制御部１００は、反射光検出処理（Ｓ１２，Ｓ１３）を実行する。具体的には、制御部１００は、反射光検出部７５の発光部７５１を発光させ、図２（ａ）に示すように、発光部７５１から搬送ベルト７３の表面に向けて光を出射する（Ｓ１２）。そして、制御部１００は、第１受光部７５２により受光された搬送ベルト７３からの正反射光を検出する（Ｓ１３）。
【００５７】
次に、制御部１００は、ステップＳ１３において検出された正反射光の検出量ＱＬｓが第１閾値Ｑｔｈ１以下（ＱＬｓ≦Ｑｔｈ１）であるか否かを判断する（Ｓ１４、反射量判定処理）。
そして、制御部１００は、ステップＳ１４においてＱＬｓ≦Ｑｔｈ１であると判断すると（Ｙｅｓ）、装置内に水蒸気Ｗが発生していると判定する（Ｓ１５、水蒸気判定処理）。水蒸気判定処理においては、例えば、水蒸気Ｗが発生したことを示すフラグを立てるとよい。フラグを記憶しておくことで、水蒸気Ｗが発生した場合の他の処理を実行するための条件判定処理が容易である。
【００５８】
そして、水蒸気が発生したと判定すると、制御部１００は、ページ数低下処理を実行する。具体的には、制御部１００は、ページ数低下処理として、単位時間あたりの印刷ページ数を、カラープリンタ１が単位時間あたりに印刷可能な最大の印刷ページ数よりも低下させる、すなわち、印刷のスループットを低下させる処理を実行する（Ｓ１６）。本実施形態においては、印刷のスループットを低下させる処理として、シートの搬送速度を低下させるとともに、定着器８０の温度を低下させる。具体的には制御部１００は、加熱ローラ８１の制御温度の指令値を低下させる。
【００５９】
一方、ステップＳ１４においてＱＬｓ＞Ｑｔｈ１であると判断すると（Ｎｏ）、装置内に水蒸気Ｗは発生していないと判定し、ページ数低下処理を行わずに、ステップＳ１７に進む。
【００６０】
ステップＳ１６の後、制御部１００は、印刷データが無くなったか否かを判断する（Ｓ１７）。ステップＳ１７において印刷データがまだ残っていると判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ１１の処理に戻る。ステップＳ１７において印刷データがすべて無くなったと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、画像形成処理を終了する。
【００６１】
次に、印刷とは別のタイミングで行う閾値設定処理について図７を参照して説明する。
制御部１００は、閾値設定処理において、前回の印刷から所定時間以上経過したときの搬送ベルト７３からの正反射光の検出量に基づいて、第１閾値Ｑｔｈ１を設定する。
具体的には、図７に示すように、制御部１００は、閾値設定処理を開始すると、まず、前回の印刷から所定時間以上経過しているか否かを判断する（Ｓ１４１）。このときの「所定時間」は、定着器８０で発生した水蒸気Ｗが十分に拡散または本体筐体１０からほぼ完全に排出されるのに十分な時間であり、実機によるテストまたはシミュレーションにより決定することができる。
【００６２】
ステップＳ１４１において、所定時間以上経過していないと判断すると（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ１４１の処理に戻る。一方、ステップＳ１４１において所定時間以上経過したと判断すると（Ｙｅｓ）、制御部１００は、反射光検出部７５の発光部７５１を発光させ（Ｓ１４２）、第１受光部７５２により受光された搬送ベルト７３からの正反射光を検出する（Ｓ１４３）。制御部１００は、このときの正反射光の反射強度Ｒ１を所定量低下させた反射強度を第１閾値Ｑｔｈ１として設定する（Ｓ１４４）。例えば、第１閾値Ｑｔｈ１は、反射強度Ｒ１（図３（ａ）参照）の所定割合、例えば８０％の光強度とすることができる。
【００６３】
ステップＳ１４４の後、制御部１００は、印刷データが無くなったか否かを判断する（Ｓ１４５）。ステップＳ１４５において印刷データがまだ残っていると判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、ステップＳ１４１の処理に戻る。ステップＳ１４５において印刷データがすべて無くなったと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、閾値設定処理を終了する。
【００６４】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
搬送ベルト７３からの正反射光の検出量ＱＬｓが第１閾値Ｑｔｈ１以下であった場合に、ベルトからの正反射光が水蒸気Ｗにより減衰されたものとみなし、印刷のスループットを低下させる。そのため、単位時間あたりに発生する水蒸気Ｗの量を減らすことができ、水蒸気Ｗによって現像剤や感光体５１の表面の電荷が受ける影響を軽減することができる。したがって、現像剤や感光体５１の表面が十分に帯電した状態で印刷を行うことができるため、印刷品質の低下を抑えることができる。
シートＳが定着されることによる水蒸気Ｗの発生量は、環境湿度のみに依存せず、シートＳの特性等にも依存するが、本実施形態によれば、水蒸気Ｗの発生の有無を、光学的に検出するので、定着器８０からの水蒸気Ｗの発生の有無を迅速に判定することができる。
【００６５】
また、反射光検出処理において、搬送ベルト７３の現像剤像が形成されていない面からの正反射光を検出するので、例えば、搬送ベルト７３に形成されるパッチの検出を行っていない（シートＳへの印刷を行っている）タイミングで正反射光を検出し、その検出量ＱＬｓに基づき水蒸気Ｗの発生を検知できる。したがって、印刷中に装置内に水蒸気Ｗが発生した場合であっても、より確実に印刷品質の低下を抑えることができる。また、現像剤像が形成されていない面で検出を行うことで、水蒸気Ｗの発生の検出のために、不必要に現像剤を使用する必要がない。さらに単一の反射光検出部７５により、パッチＰの検出と水蒸気Ｗの発生を検出することができるため、パッチＰを検出する検出部と水蒸気Ｗを検出部を個別に設けるものと比較して構成を簡略化することができる。
【００６６】
また、反射光検出部７５は、搬送ベルト７３の感光体５１と接している面に沿った方向において搬送ベルト７３と定着器８０との間の位置に配置されている。このため、搬送ベルト７３からの正反射光を、水蒸気Ｗの発生源に近い位置で検出することで、シートＳから発生した水蒸気Ｗを迅速に検出できる。したがって、より適切なタイミングで印刷のスループットを低下できるので、より確実に印刷品質の低下を抑えることができる。
【００６７】
また、制御部１００は、搬送ベルト７３と定着器８０との間に、連続して搬送されるシートＳのシート間が到達する毎に、反射光検出処理および反射量判定処理を実行する。このため、適切なタイミングで水蒸気Ｗの有無を判定することができ、効率的に水蒸気Ｗの有無を判定することができる。
【００６８】
また、制御部１００は、閾値設定処理を実行する場合には、前回の印刷から所定時間以上経過したときのベルトからの正反射光の検出量Ｗに基づいて第１閾値Ｑｔｈ１を設定する。このため、装置内に定着器８０から発生した水蒸気Ｗが存在しない状態における正反射光の検出量ＱＬｓに基づき第１閾値Ｑｔｈ１を設定するので、第１閾値Ｑｔｈ１を適切に設定することができる。
【００６９】
また、制御部１００は、ページ数低下処理において、シートＳの搬送速度を低下させるので、定着器８０の温度を低下させても、定着に必要な熱エネルギーをシートへ供給できる。そして、定着器８０の温度を低下させることで、１枚ごとのシートＳへの現像剤像の定着の際に発生する水蒸気Ｗの量を低減できる。したがって、全体として本体筐体１０内における水蒸気Ｗの発生量が抑えられるため、印刷品質の低下をさらに抑えることができる。
【００７０】
なお、制御部１００は、閾値設定処理の代わりに、以下に述べる発光量設定処理を実行することで、第１閾値Ｑｔｈ１が一定になるようにしてもよい。具体的には、図８に示すように、制御部１００は、発光量設定処理を開始すると、まず、前回の印刷から所定時間以上経過しているか否かを判断する（Ｓ１４１）。このときの「所定時間」は、閾値設定処理と同様に決めればよい。ステップＳ１４１の後、ステップＳ１４２およびステップＳ１４３において、閾値設定処理と同様の処理が実行される。
【００７１】
次に、制御部１００は、ステップＳ１４３において検出された正反射光の反射強度が所定の強度となるように発光量を設定する（Ｓ１４６）。例えば、装置内に水蒸気Ｗが存在しない状態での搬送ベルト７３からの正反射光の反射強度をＲ１となるようにする場合、測定した反射強度が０．８Ｒ１であれば、発光量を１／０．８＝１．２５倍にするとよい。このようにすることで、搬送ベルト７３のベルト面が劣化しても、同じ第１閾値Ｑｔｈ１で、水蒸気Ｗの有無を適切に判定することができる。
【００７２】
前記した実施形態では、搬送ベルト７３からの正反射光の検出量ＱＬｓのみに基づいて水蒸気判定処理を実行したが、搬送ベルト７３からの正反射光の検出量ＱＬｓおよび拡散反射光の検出量ＱＬｄに基づいて、水蒸気判定処理を実行してもよい。具体的に、制御部１００は、反射量判定処理において、正反射光の検出量ＱＬｓが第１閾値Ｑｔｈ１以下であり、かつ、拡散反射光の検出量ＱＬｄが第２閾値Ｑｔｈ２以下である場合に、装置内に水蒸気Ｗが発生していると判定する。
【００７３】
具体的に、図９に示すように、制御部１００は、ステップＳ１４においてＱＬｓ≦Ｑｔｈ１であると判断すると（Ｙｅｓ）、さらに、第２受光部７５３により受光された拡散反射光を検出する（Ｓ２１）。そして、制御部１００は、拡散反射光の検出量ＱＬｄが第２閾値Ｑｔｈ２以下であるか否かを判断する（Ｓ２２）。
ここで、第２閾値Ｑｔｈ２は、第１閾値Ｑｔｈ１と同様に、制御部１００による閾値設定処理により設定される。制御部１００は、閾値設定処理において、前回の印刷から所定時間以上経過したときの搬送ベルト７３からの拡散反射光の反射強度Ｒ２の所定割合、例えば２０％程度の反射強度を第２閾値Ｑｔｈ２として設定することができる。
【００７４】
制御部１００は、ステップＳ２２において、ＱＬｄ≦Ｑｔｈ２と判断すると（Ｙｅｓ）、制御部１００は、装置内に水蒸気Ｗが発生していると判定する（Ｓ１５）。
制御部１００は、ステップＳ２２において、ＱＬｄ＞Ｑｔｈ２と判断すると（Ｎｏ）、制御部１００は、水蒸気Ｗの発生を判定せずに、ステップＳ１７へ進む。
【００７５】
以上のように、図９に示した実施形態によれば、搬送ベルト７３等の現像剤像を転写可能なベルトからの正反射光だけでなく、拡散反射光も検出し、正反射光の検出量ＱＬｓが第１閾値Ｑｔｈ１以下であり、かつ、拡散反射光の検出量ＱＬｄが第２閾値Ｑｔｈ２以下であった場合に、ページ数低下処理を実行する。このため、水蒸気Ｗの発生をより正確に検知でき、より確実に印刷品質の低下を抑えることができる。
【００７６】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能である。
【００７７】
前記実施形態においては、スループットを低下させる方法としては、シートＳの搬送速度を低下させたが、シートＳの搬送速度を変えずに、シート供給部２０から画像形成部３０へのシートＳの供給間隔を長くしてもよい。すなわち、各シートＳの紙間を空けて搬送する方法を採用してもよい。この場合においても、シートＳの間隔が長くなることで、定着器８０で発生した水蒸気が拡散または排出されやすく、水蒸気の影響を小さくすることができる。
【００７８】
前記実施形態では、搬送ベルト７３と定着器８０との間に、連続して搬送されるシートＳのシート間が到達する毎に、反射光検出処理および反射量判定処理を実行したが、単一のシートＳを印刷するときや、印刷終了の後に、シートＳの後端が搬送ベルト７３と定着器８０との間に到達したタイミングで反射光検出処理および反射量判定処理を実行してもよい。
【００７９】
さらに、制御部１００は、ページ数低下処理において、シートＳのファン９２の風量を増加させてもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、制御部１００は、ステップＳ１６でシートＳの搬送速度を低下させるとともに定着器８０の温度を低下させる。その後、ファン９２の風量を増加させるように、ファン９２の動作を制御する（Ｓ１６３）。これにより、装置内に水蒸気Ｗが発生した場合であっても、発生した水蒸気Ｗを装置外により確実に排出することができる。
【００８０】
また、図１０（ｂ）に示すように、制御部１００は、ページ数低下処理において、シートＳの搬送速度を変更することなくシートＳの供給間隔を拡大し（Ｓ１６２）、さらに、ファン９２の風量を増加させるように、ファン９２の動作を制御してもよい（Ｓ１６３）。
【００８１】
さらに、制御部１００は、ページ数低下処理として、印刷の中止処理を実行してもよい。
【００８２】
前記実施形態においては、ベルトとして、搬送ベルト７３が採用されていたが、ベルトは、搬送ベルトに限られず、中間転写方式における中間転写ベルトなどであってもよい。
【００８３】
前記実施形態では、制御部１００は、１枚のシートＳへの現像剤像の定着が完了する毎に反射光検出処理および反射量判定処理を実行したが、本発明はこれに限定されず、例えば、印刷開始から印刷終了までの間、常に反射光検出処理および反射量判定処理を実行してもよい。
【００８４】
前記実施形態では、制御部１００は、水蒸気判定処理とページ数低下処理の両方を実行するように説明したが、水蒸気判定処理とページ数低下処理のいずれか一方のみを実行してもよい。
【００８５】
前記実施形態では、カラープリンタに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えばモノクロプリンタや複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。また、画像形成部も様々な構造を採用することができ、例えば、レーザを出射する露光装置を備えた画像形成部であってもよいし、ベルト状の感光体などの前記実施形態とは異なる感光体を備えた画像形成部であってもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１      カラープリンタ
５１    感光体
７３    搬送ベルト
７５    反射光検出部
８０    定着器
９２    ファン
７５１  発光部
７５２  第１受光部
７５３  第２受光部
１００  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019174702.tif 000005
【図４】
2019174702.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019174702.tif 000008
【図７】
2019174702.tif 000009
【図８】
2019174702.tif 000010
【図９】
2019174702.tif 000011
【図１０】
2019174702.tif 000012