(57)【要約】【課題】結露発生時に効率良く結露を検出・除去し、結露による画像不良や高圧回路破損を防止する。【解決手段】画像形成装置における感光ドラム２、紙搬送部６、高圧電源部１０、スキャナー部１３近傍にポリマー式結露センサ３，７，１１，１４とヒータ４，８，１２，１５をそれぞれ設置し、結露の多点検出を行う。結露が検出されたら結露が検出された装置近傍にあるヒータのみを動作させ、結露が検出された装置の動作を停止する。画像形成装置起動中に、スキャナー部１３に結露がなく、スキャナー部１３以外の装置２，６，１０のうち少なくとも１つ以上に結露がある場合は、予めスキャナー部１３で画像を読み取り、印刷開始に備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光ドラム、紙搬送部、高圧電源部、スキャナー部を有する画像形成装置において、前記各装置近傍に結露検出手段と加熱手段をそれぞれ設置し、結露の多点検出を行うと同時に、結露が検出された前記装置近傍にある加熱手段を動作させ、結露が加熱手段により解消されるまで、結露が検出された前記装置の動作を停止する手段を備えた画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記結露検出手段として、吸水により膨張するポリマーにカーボン粒子を分散させた結露膜が櫛形電極間に設置してあるポリマー式結露センサを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２において、画像形成装置起動中に、スキャナー部に結露がなく、スキャナー部以外の前記装置のうち少なくとも１つ以上が結露によって動作不可能である場合、予めスキャナー部で画像を読み取り、スキャナー部以外の前記装置における結露が加熱手段により解消し次第、印刷を開始する手段を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体上に画像を形成する電子写真画像形成装置、電子写真プリンタ等の画像形成装置において問題となる、結露の検出・除去制御装置に係る画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、急激な温度変化により機械の内部、特に感光ドラム上に結露が発生し、画像不良が起こる場合がある。また、一旦結露が発生すると、これを解消するまで相当長い時間が必要であり、その間、複写を全く行うことができない。もし、高圧回路上で結露が発生すると、高圧回路の破損につながる恐れがある。
【０００３】
結露発生を未然に防ぐ手段としては、画像形成装置が休止状態にある時（電源ＯＦＦ時）に、ヒータを用いて画像形成装置内の温度を一定に保つ手段があり、結露発生をセンサで検出する手段としては、結露状態検出用光センサを用いて結露発生を検出する手段がある（下記、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、画像形成装置起動時における放射熱によって結露がなくなる時間を踏まえて、予め起動時間を余分に与える手段もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０６−０５９５４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
結露は外気温や画像形成装置内における装置の熱容量、ファンの位置に起因して複数箇所で発生するので同時に検出するのは困難である。
【０００７】
画像形成装置内の温度を一定に保つ手段では、画像形成装置の電源がＯＦＦの間、常に内部を保温するためのヒータの電源をＯＮしてなければならず、著しく電力を消費することになってしまう。
【０００８】
前記光センサを用いて結露を検出する手段では、前記光センサは発光ダイオード等の発光素子とフォトトランジスタ等の受光素子から成り立っており、結露により光が散乱されやすくなることを利用して結露を検出しているので、上記光センサ上に紙粉による汚れや埃があると前記光センサの働きが失われてしまう。
【０００９】
結露がなくなる時間を踏まえて予め起動時間を余分に与える手段では、結露の有無に関わらず、起動時間は同じなので、結露がないときの起動時間は必要以上に長くなってしまう。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
上記課題を解決するため、本発明では、結露発生を検出する手段として、ポリマー式結露センサを用いて、結露を多点検出することを特徴とする。上記結露センサは、未結露の状態では上記結露センサ両端子間の抵抗値は低い状態であるが、結露した状態では、上記結露センサ両端子間の抵抗値は急激に上昇する。
【００１１】
上記特性をもつセンサとヒータを感光ドラム近傍や紙搬送部近傍、高圧電源部、スキャナー部にそれぞれ取り付け、結露の多点検出を行い、結露検出信号が確認された装置近傍にあるヒータのみを動作させ、結露を除去する。
【００１２】
上記の構成を、改めて以下（１）〜（３）に整理して示す。
【００１３】
（１）感光ドラム、紙搬送部、高圧電源部、スキャナー部を有する画像形成装置において、前記各装置近傍に結露検出手段と加熱手段をそれぞれ設置し、結露の多点検出を行うと同時に、結露が検出された前記装置近傍にある加熱手段を動作させ、結露が加熱手段により解消されるまで、結露が検出された前記装置の動作を停止する手段を備えた画像形成装置。
【００１４】
（２）上記（１）において、前記結露検出手段として、吸水により膨張するポリマーにカーボン粒子を分散させた結露膜が櫛形電極間に設置してあるポリマー式結露センサを用いることを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（３）上記（２）において、画像形成装置起動中に、スキャナー部に結露がなく、スキャナー部以外の前記装置のうち少なくとも１つ以上が結露によって動作不可能である場合、予めスキャナー部で画像を読み取り、スキャナー部以外の前記装置における結露が加熱手段により解消し次第、印刷を開始する手段を備えた画像形成装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を、実施例に基づいて図面を参照しながら説明する。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明の特徴を最もよく表すブロック図であり、同図において１は電気系を制御する中央制御基板、２は図示しない帯電装置によって表面が均一かつ一様に帯電させられる感光ドラム、３は感光ドラム２近傍に設置されたポリマー式結露センサ、４は感光ドラム２近傍に設置され感光ドラム２を温めるヒータ、５は感光ドラム２の駆動系、６は感光ドラム２から転写紙を搬送する紙搬送部、７は紙搬送部６近傍に設置されたポリマー式結露センサ、８は紙搬送部６近傍に設置された紙搬送部６を温めるヒータ、９は紙搬送部６の駆動系、１０は画像形成装置における高圧電源部、１１は高圧電源部１０に設置されたポリマー式結露センサ、１２は高圧電源部１０に設置され高圧電源部１０を温めるヒータ、１３は原稿を読み取るスキャナー部、１４はスキャナー部１３に設置されたポリマー式結露センサ、１５はスキャナー部１３に設置されスキャナー部１３を温めるヒータ、１６は画像情報を保存する記録装置である。
【００１８】
次に図１における一連の動作を説明する。感光ドラム２における結露を感光ドラム近傍結露センサ３が検出すると、結露検出信号が中央制御基板１に入る。結露検出信号がある間は感光ドラムヒータ４をＯＮすると同時に感光ドラム駆動系５をＯＦＦし、結露検出信号が解消され次第感光ドラムヒータ４をＯＦＦすると同時に感光ドラム駆動系５をＯＮする。
【００１９】
同様に、紙搬送部６における結露を紙搬送部近傍結露センサ７が検出すると、結露検出信号が中央制御基板１に入る。結露検出信号がある間は紙搬送部ヒータ８をＯＮすると同時に紙搬送部駆動系９をＯＦＦし、結露検出信号が解消され次第紙搬送部ヒータ８をＯＦＦすると同時に紙搬送部駆動系９をＯＮする。
【００２０】
高圧電源部１０における結露を高圧電源部結露センサ１１が検出すると、結露検出信号が中央制御基板１に入る。結露検出信号がある間は高圧電源部１０への通電を停止すると同時に高圧電源部ヒータ１２をＯＮし、結露検出信号が解消され次第高圧電源部ヒータ１２をＯＦＦすると同時に高圧電源部１０の電源をＯＮさせる。
【００２１】
同様に、スキャナー部１３における結露をスキャナー部結露センサ１４が検出すると、結露検出信号が中央制御基板１に入る。結露検出信号がある間はスキャナー部ヒータ１５をＯＮすると同時にスキャナー部１３を停止させ、結露検出信号が解消するとスキャナー部ヒータ１５をＯＦＦすると同時にスキャナー部１３を動作可能にさせる。
【００２２】
上記の動作に従い、結露センサ３，７，１１，１４のうちの１つ以上に結露検出信号があれば、結露検出信号があった上記結露センサ近傍にあるヒータのみをＯＮさせ、結露検出信号が解消されるまで結露が発生した装置を停止させる。
【００２３】
また、画像形成装置起動中において、スキャナー部１３に結露がなく、かつスキャナー部１３以外の装置（感光ドラム２、紙搬送部６、高圧電源部１０）のうち少なくとも１つ以上に結露検出信号がある場合は、結露検出信号があった上記装置近傍にあるヒータのみをＯＮさせ、結露検出信号が解消されるまで上記装置を停止させる。ヒータをＯＮさせている間、予めスキャナー部１３で画像を読み込み、画像情報を記録装置１６に一時蓄えておく。結露検出信号が解消されるとヒータをＯＦＦさせ、記録装置１６からの画像情報より、印刷を開始する。
【００２４】
図２は本発明におけるポリマー式結露センサの設置位置の一実施例を示す断面図である。１７はスキャナー部１３からの画像信号を読み込み、レーザとして出力するレーザユニット、１８は感光ドラム２近傍にある現像器、１９は転写紙が入れられている給紙部、２０は感光ドラム２上のトナー像を転写紙に移しとる転写部、２１は紙搬送部６から入る転写紙上のトナーを定着させる定着器である。
【００２５】
図２を用いて画像形成装置の基本的な動作を説明する。スキャナー部１３で原稿の画像信号を読み込み、画像信号をレーザユニット１７に入力する。レーザユニット１７から照射したレーザ光によって感光ドラム２上に潜像が作られ、現像器１８によって現像される。上記潜像とタイミングを合わせて給紙部１９より転写紙が搬送され、転写部２０において上記現像されたトナー像が転写される。転写されたトナー像は定着器２１にて転写紙に定着されたあと、装置外部に排出される。
【００２６】
感光ドラム２や紙搬送部６に直接、上記結露センサ３，７を接触させることはできないので、感光ドラム２近傍や紙搬送部６近傍の板金に上記結露センサ３，７を設置する。
【００２７】
図３に本発明における画像形成装置において、感光ドラム２、紙搬送部６、高圧電源部１０が結露したときの動作を示すフローチャートである。
・ステップＳ３０１    結露検出信号があるかどうか判断する。ある場合はＳ３０２に、ない場合はＳ３０６に進む。
・ステップＳ３０２    駆動系をＯＦＦにする。
・ステップＳ３０３    ヒータをＯＮにする。
・ステップＳ３０４    結露検出信号がなくなるのを待って、Ｓ５に進む。
・ステップＳ３０５    ヒータをＯＦＦにする。
・ステップＳ３０６    駆動系をＯＮにする。
【００２８】
図４は本発明における画像形成装置において、スキャナー部１３に結露がなく、かつスキャナー部１３以外の装置（感光ドラム２、紙搬送部６、高圧電源部１０）のうち少なくとも１つ以上に結露がある場合の動作を示すフローチャートである。
・ステップＳ４０１    画像形成装置を起動させる。
・ステップＳ４０２    スキャナー部１３に結露検出信号があるかどうか判断する。ある場合はＳ４０３に、ない場合はＳ４０５に進む。
・ステップＳ４０３    スキャナー部ヒータ１５をＯＮにする。
・ステップＳ４０４    スキャナー部１３に結露検出信号がなくなるのを待って、Ｓ４０５に進む。
・ステップＳ４０５    スキャナー部１３以外の装置（感光ドラム２、紙搬送部６、高圧電源部１０）に結露検出信号があるかどうか判断する。ある場合はＳ４０６に、ない場合はＳ４１０に進む。
・ステップＳ４０６    感光ドラム２、紙搬送部６、高圧電源部１０のうち、結露検出信号がある装置近傍のヒータをＯＮする。
・ステップＳ４０７    スキャナー部１３で原稿の画像信号を読み込む。
・ステップＳ４０８    スキャナー部１３以外の装置（感光ドラム２、紙搬送部６、高圧電源部１０）に結露検出信号がなくなるのを待って、Ｓ４０９に進む。
・ステップＳ４０９    ヒータをＯＦＦにする。
・ステップＳ４１０    駆動系をＯＮにする。
・ステップＳ４１１    印刷を開始する。
【００２９】
図５はポリマー式結露センサの動作原理を示す図である。２２は結露膜、２３は櫛形電極、２４はアルミナ基板である。結露膜２２は、吸水により膨張するポリマーにカーボン粒子を分散させたものである。未結露の状態ではカーボン同士の接触により、電気抵抗値は低い状態である。これに対し、結露膜２２が水分を吸収するとポリマーの膨張によってカーボン粒子間の総接触面積が急激に減少するため、電気抵抗値が急激に上昇する。このような結露膜２２の抵抗値変化は、櫛形電極２３を通して両端子間の抵抗値変化として現れる構造になっている。図５より、櫛形電極２３に紙粉や埃が触れることはないので、紙粉や埃に影響されず、安定して結露を検出することができる。
【００３０】
図６はポリマー式結露センサの湿度特性（２５℃）を示す図である。湿度が９０％以下では抵抗は１０ｋΩ以下であるが、９０％以上で急激に上昇し、９８％付近では抵抗は約１ＭΩとなる。
【００３１】
図７はポリマー式結露センサの応用回路の一実施例である。２５はコンパレータである。Ｒｓはポリマー式結露センサの櫛形電極２３間の抵抗、Ｒ１は抵抗１ＭΩ、Ｒ２、Ｒ３は抵抗１００ｋΩである。結露があるとき抵抗Ｒｓは１ＭΩと高くなり、コンパレータ２５からの出力は０である。結露がないとき抵抗Ｒｓは１００ｋΩ以下と低くなり、コンパレータ２５から５Ｖが出力される。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る第１の発明によれば、多数地点における結露を検出でき、結露が確認された装置近傍に設置してあるヒータのみを用いて効率よく結露を除去するので、消費電力を削減できる。また、画像形成装置起動時において結露がなくなる実時間でコピーレディ状態に移行することができるので、起動時間の短縮になる。加えて、結露が確認されると画像形成装置内の装置を停止させるので、画像不良や高圧回路の破損を防止することができる。
【００３３】
本発明に係る第２の発明によれば、結露状態検出用光センサを用いた際に問題となる紙粉による汚れや埃に影響されず、確実に結露状態を検出することができる。さらに、上記ポリマー式結露センサは安価なため、多数地点に設置することができる。
【００３４】
また、本発明に係る第３の発明によれば、画像形成装置起動時において、結露がなくなり次第、すぐ印刷開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における画像形成装置のブロック図
【図２】ポリマー式結露センサの設置位置の一実施例を示す図
【図３】本発明における画像形成装置において、感光ドラム、紙搬送部、高圧電源部が結露したときの動作を示すフローチャート
【図４】本発明における画像形成装置において、スキャナー部以外の装置のうち少なくとも１つ以上に結露がある場合の動作を示すフローチャート
【図５】ポリマー式結露センサの動作原理を示す図であって、左が未結露の状態、右が結露した状態を示す。
【図６】ポリマー式結露センサの湿度特性（２５℃）を示す図
【図７】ポリマー式結露センサの応用回路の一実施例を示す図
【符号の説明】
１  中央制御基板
２  感光ドラム
３  感光ドラム近傍ポリマー式結露センサ
４  感光ドラムヒータ
５  感光ドラム駆動系
６  紙搬送部
７  紙搬送部近傍ポリマー式結露センサ
８  紙搬送部ヒータ
９  紙搬送部駆動系
１０  高圧電源部
１１  高圧電源部ポリマー式結露センサ
１２  高圧電源部ヒータ
１３  スキャナー部
１４  スキャナー部ポリマー式結露センサ
１５  スキャナー部ヒータ
１６  記録装置
１７  レーザユニット
１８  現像器
１９  給紙部
２０  転写部
２１  定着器
２２  結露膜
２３  櫛形電極
２４  アルミナ基板
２５  コンパレータ
Ｒｓ  ポリマー式結露センサの抵抗値
Ｒ１  １ＭΩ
Ｒ２  １００ｋΩ
Ｒ３  １００ｋΩ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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