(57)【要約】【課題】  水漏れのない安定した加湿処理が可能な加湿装置を有する画像形成装置を提供すること。【解決手段】  水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラへの水供給容器とを備え、画像定着された用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、前記水供給容器内の水位を、用紙への水分付与動作時の水位Ａと、当該水位Ａ以下の水位Ｂとにレベルを切り替えて制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図２
2007010720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラ対への水供給容器とを備え、画像定着された用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、前記水供給容器内の水位を、用紙への水分付与動作時の水位Ａと、当該水位Ａ以下の水位Ｂとにレベルを切り替えて制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置の扉を開けた場合、前記水供給容器内の水位を前記水位Ｂへ変化させるように制御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】
前記水位Ｂへ変化させる場合は、前記水供給容器への水供給動作を停止させると共に、前記水供給容器に係合する排水機構の開閉手段を開放状態にすることにより行われることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記排水機構の開閉手段の閉止状態は、当該開閉手段への通電によって保持され、装置電源がＯＦＦの場合は開放状態となることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記排水機構の開閉手段の開放状態は、当該開閉手段への通電によって保持され、装置電源がＯＦＦの場合でも、前記開閉手段は電荷蓄積手段によって開放状態を維持することが可能であることを特徴とする請求項３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、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に熱定着装置により定着処理された用紙に対して水分を付与する水供給容器を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式により画像を形成する画像形成装置においては、一般に、用紙上に微粉末のトナーで画像を形成し、加熱・加圧処理によりトナー像を定着している。
【０００３】
定着における加熱処理により、用紙から水分が蒸発するが、用紙が環境に曝されることにより吸湿し、用紙に含有される水分は次第に回復する。しかしながら、水分の回復は一様ではなく、用紙の各部分によって異なる割合で進行する。例えば、複数枚の用紙が束ねられた状態で放置された場合に、用紙の周辺部における吸湿は速い速度で進行するが、用紙の中央部では、遅いか又は吸湿が進行しない。
【０００４】
このために、含水率の違いにより用紙の伸張率が場所により異なる結果、波打ち現象が起こる。
【０００５】
このような現象は、画像形成され排紙トレイに堆積した用紙や、綴じ処理用のスタッカに堆積した用紙において多く発生し、特に、大容量スタッカからなる排紙トレイにおいて顕著である。
【０００６】
また、用紙が湾曲してカールが発生する場合もある。
【０００７】
特許文献１では、用紙の搬送に多孔質の加湿ローラを用い、該加湿ローラの軸芯から水を供給して用紙を加湿することにより用紙の波打ち等を防止する用紙の加湿装置が提案されている。
【特許文献１】米国特許第５，２６４，８９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
用紙への水分付与する用紙水付与手段である加湿装置においては、水の吸い上げは、多孔質ローラを水供給容器内に溜まっている水に所定の量を浸すことにより行われるので、装置の搬送時の振動、衝撃や装置内の用紙ジャム処理等で容器内の水がこぼれる不具合が生じ易い。
【０００９】
本発明は、このような水漏れ等を回避し、安定した加湿処理が可能な加湿装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
水を吸収する多孔質ローラ対と、当該多孔質ローラ対への水供給容器とを備え、画像定着された用紙に水分を付与する用紙水付与手段を有する画像形成装置において、前記水供給容器内の水位を、用紙への水分付与動作時の水位Ａと、当該水位Ａ以下の水位Ｂとにレベルを切り替えて制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
用紙ジャム処理等で、装置の前扉を開ける場合、水供給容器を所定の水位以下に保つため、水漏れ等の不具合を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図であり、当該画像形成装置は画像形成装置本体Ａ、加湿装置Ｂ及び後処理装置Ｃから構成される。
【００１３】
画像形成装置本体Ａは、自動原稿搬送装置１及び画像読取装置２を上部に有し、下部がプリンタ部で構成される。
【００１４】
プリンタ部において、３、４は用紙Ｐを収納する用紙収納部である。感光体６を有し、感光体６に対して、帯電、露光及び現像を行う電子写真プロセスにより、感光体６上にトナー像を形成する画像形成部５において、用紙Ｐに画像が形成され、形成された画像は定着装置７において定着される。定着装置７は熱源７ｃが内蔵された加熱ローラ７ａと加圧ローラ７ｂで用紙Ｐを搬送するニップを形成し、用紙を搬送しつつ加熱・加圧してトナーを溶融し、画像を用紙Ｐに定着する。
【００１５】
用紙Ｐは用紙収納部３又は４から供給され、画像形成部５の給送部５ａにおいて一時停止した後に画像形成部の給送部５ａから給紙されて画像形成が行われ、画像形成された用紙Ｐは、排紙ローラ１０により排紙口１３から排出される。
【００１６】
用紙の搬送経路としては、用紙収納部３、４から画像形成部５までの給紙路８、画像形成部５から定着装置７、排紙ローラ１０を経て排紙口１３に至る搬送路９及び反転搬送を行う裏面用搬送路１２が設けられる。
【００１７】
画像形成モードとしては、片面フェースダウン排紙モード、片面フェースアップ排紙モード及び両面モードがあり、片面フェースダウン排紙モードでは、片面に画像が形成され、定着装置７を通過した用紙Ｐは、反転処理により表裏反転した後に、排紙ローラ１０で搬送されて排出される。
【００１８】
片面フェースアップ排紙モードでは、片面に画像形成され、搬送路９を搬送された用紙Ｐは、そのまま排紙ローラ１０により搬送され排出される。
【００１９】
両面モードにおいては、片面に画像形成され、定着装置７を通過した用紙Ｐは、下方に走行して裏面用搬送路１２に進行し、表裏反転した後に、給紙路８に再給紙される。
【００２０】
再給紙された用紙Ｐの裏面に画像形成部５において裏面画像が形成され、裏面画像形成された用紙Ｐは定着装置７を通過し、排紙ローラ１０により搬送されて排出される。１４は操作部であり、画像形成装置本体Ａにおける各種のモード及び後処理装置Ｃを用いた出力モードの設定を操作部１４における操作で設定することができる。
【００２１】
画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｐは加湿装置Ｂを経て後処理装置Ｃに搬送される。加湿装置Ｂについては、後に説明する。
【００２２】
後処理装置Ｃは、ステイプル処理部２０２、シフト処理部２０３及び中間スタッカ２０４を有し、用紙に対して、ステイプル処理又はシフト処理を行って、昇降排紙皿２０６に排出する。
【００２３】
後処理装置Ｃは更に、固定排紙皿２０５を有し、少量の画像形成ジョブにおいては、固定排紙皿２０５に用紙Ｐが排出される。
【００２４】
ステイプル処理は中間スタッカ２０４に設定枚数用紙を集積させた後にステイプル処理部２０２によりステイプル処理を行い、処理された用紙Ｐの束は、スタッカ２０４上を上昇して昇降排紙皿２０６に排出される。
【００２５】
少量の画像形成ジョブにおいては、導入口２０１から導入された用紙Ｐは固定排紙皿２０５に排紙される。
【００２６】
ステイプル処理やシフト処理等の後処理を行わないモードの場合でも、大量の画像形成形成を行う場合には、昇降排紙皿２０６に用紙Ｐが排出される。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態に係る加湿装置の１例を示し、図１における加湿装置を拡大した図である。
【００２８】
図２において、１５、１６は用紙に水を付与する多孔質ローラである加湿ローラで対をなし、ともに金属、硬質樹脂等の剛性体からなる軸芯１５ａ、１６ａの上に多孔質ウレタンゴム等からなる多孔質層１５ｂ、１６ｂが形成されたものであり、多孔質層１５ｂ、１６ｂは、その表面から水の供給を受けるとともに、用紙Ｐに対して水分を付与し加湿する多孔質の表面を形成する。加湿ローラ１６は、起動時に迅速な給水を受ける必要があるために、水供給容器１８に供給された水に浸っている。
【００２９】
１７は多孔質層１６ｂの含水量を規制する規制部材であり、丸棒状の金属、硬質樹脂等の剛体からなっている。規制部材１７は加湿ローラ１６に圧接して、多孔質層１６ｂの表面部に含まれる水分を抑制し、用紙Ｐに供給する水分の量を規制する。すなわち、規制部材１７は加湿ローラ１６の多孔質層１６ｂに圧接し、多孔質層１６ｂを変形させて、多孔質層１６ｂに含まれる水をスクイズする。これによって用紙Ｐに付与される水の量が規制され、用紙Ｐが適度に加湿され、過剰な加湿による用紙Ｐのベタツキ等が防止される。規制部材１７の接触圧を調節することにより、適度な加湿が可能となる。
【００３０】
加湿ローラ１５、１６は不図示のモータにより駆動されて矢印のように回転し、用紙Ｐを搬送する。搬送される用紙Ｐは加湿ローラ１５、１６でニップされ搬送されるが、加湿ローラ１５、１６間のニップにおいて、多孔質層からしみ出した水で加湿される。用紙Ｐに供給される水の量は、規制部材１７でスクイズすることにより、適量に規制される。
【００３１】
規制部材１７は加湿ローラ１６に圧接して水の供給量を規制するが、加湿ローラ１６に従動して回転してもよいし、回転しないで圧接してもよい。また、規制部材１７が圧接する場合の圧力は適切に設定される。更に、加湿ローラへの水の供給は、下側の加湿ローラ１６から行っているが、上側の加湿ローラ１５から行ってもよいし、上下の加湿ローラ１５、１６に水を供給する構成とすることもできる。
【００３２】
このように規制部材１７により加湿ローラ１５、１６に対する水供給量を規制することにより、搬送される用紙Ｐが適切に加湿されるので、加湿不足により、用紙Ｐの波打ちが十分に矯正されなかったり、過剰な加湿により、排紙部において堆積した用紙Ｐが互いに接着したり、接触した部材、用紙等に画像を形成しているトナーが付着する等の不具合が良好に防止される。
【００３３】
加湿ローラ１５を点線で示す上位置に移動させることができる。すなわち、装置の停止時には点線の位置に加湿ローラ１５を設定し、加湿ローラ１６から離すことにより、加湿ローラ１５、１６の変形を防止することが出来る。同様に、規制部材１７を停止時に、点線で示す位置に移動させて加湿ローラ１６から離すことが出来る。これにより加湿ローラ１５、１６の変形が防止される。
【００３４】
加湿ローラ１５、１６間に形成されるニップのニップ量、すなわち、前記ニップの搬送方向長さを変えることにより、用紙Ｐに対する給水量を調節することができる。また、規制部材１７の圧力を変えることによっても、用紙Ｐに対する給水量を調節することができる。
【００３５】
水供給容器１８の水位は、加湿ローラが稼働時には加湿ローラ１６の下側の所定部が水に浸る水位Ａにあり、稼働時以外、例えば、装置内の用紙ジャム処理等で扉を開けるとき、または移動等で装置が動揺するとき等は、制御部２０からの指令によって、加湿ローラ１６が水に浸らない水位Ｂ以下にレベルを切り替えることができる。なお、水供給容器１８の水がすべて貯水容器１９へ移動し、水供給容器が空となり、貯水容器１９の水位を水位Ｂと考えることもできる。制御部２０には付加駆動回路、ＣＰＵが内蔵され、次に説明する給水機構２３の制御、排水機構２２の制御、前扉開閉検知センサ２５の監視、ジャム発生監視等を行っている。
【００３６】
以下、前記水供給器１８への水を供給、循環する機構について説明する。
【００３７】
図２において、１９は、水供給容器１８への水を貯蔵する貯水容器である。貯蔵された水は、配管１９ａ、ポンプを内蔵した給水機構２３、配管１９ｂを介して前記水供給器１８へ水位Ａになる迄、所定の水量が給送られる、所謂、水位Ａ制御ルーチン動作が実行される。この動作中は、排水機構駆動部２１へは通電され、排水機構２２の仕切弁を閉止している。なお、前記水供給器１８には、不図示の水位計が備わっており、水が水位Ａに達すると水供給は停止するように制御されている。
【００３８】
また、水位Ａのレベルに維持されていた水は、排水機構駆動部２１への通電を停止すると、仕切弁は開放され、配管１９ｃを介して前記貯水容器１９へ戻され、水供給容器１８は水位Ｂになる、所謂、水位Ｂ制御ルーチン動作が実行される。また、満水時は加湿ローラ等の機械的な動作が原因で水供給容器１８から溢れた水は、溢流受け部１８ａ、配管１８ｂを介して前記貯水容器１９へ戻される。なお、排水機構２２の仕切弁は、開閉手段である排水機構駆動部２１によって開閉する。
【００３９】
すなわち、制御部２０からの指令によって、前記給水機構２３のポンプが稼動し、前記貯水容器１９の水は、配管１９ａ、１９ｂを介して、前記水供給器１８に送られる。このとき排水機構２２は閉止状態に制御され、水供給容器１８は水位Ａを保ち、この状態で用紙Ｐは、加湿ローラ１５と吸水した加湿ローラ１６とに挟持され、吸湿してカールや波打が回避される。
【００４０】
前述したが、水供給容器１８が満水状態のとき、用紙ジャム処理等で前扉を開け、ジャム処理をすると、水零れ等の不具合が発生する。
【００４１】
そこで、装置内の用紙ジャム処理等のため装置の前扉を開けるときは、前扉開閉検知センサ２５が働き、制御部２０の指令で、排水機構駆動部２１が駆動し、排水機構２２の仕切弁が開放され、前記水供給器１８の水は前記貯水容器１９へ戻され、水位Ｂの状態となる、所謂、水位Ａ制御ルーチン動作が実行される。したがって、機内に水を散らすことなくジャム処理ができる。
【００４２】
また、排水機構２２の前記仕切弁の閉止状態は、排水機構駆動部２１への通電によって保持され、装置電源がＯＦＦの場合は前記仕切弁は開放状態となり、前記水供給器１８の水は前記貯水容器１９へ戻されることになり、水位Ｂに移動するので装置の搬送時の振動、衝撃等での装置内に水が零れる心配もなくなる。
【００４３】
なお、前記排水機構駆動部２１への通電がＯＦＦにときに、仕切弁を閉止状態を継続させるようにしておいて、前扉を開けるとき等に、必要に応じて、排水機構駆動部２１へ通電を実行してもよい。ただし、用紙ジャム処理等のため前扉を開けた時は制御部２０への電源はＯＦＦとなり、前記仕切弁への通電がＯＦＦとなることを考慮し、制御部２０に電荷蓄積装置２５を付加しておけば、バックアップ電源として切り替わり、所定時間（水位Ｂに減水させる時間）、前記排水機構２２の仕切弁を開放状態に保つこともできる。
【００４４】
次に、給水、排水処理の動作について、フロー図にて説明する。
【００４５】
図３は、装置電源から排水機構駆動部への通電がＯＦＦにとき、仕切弁を開放状態にする場合のフロー図である。
【００４６】
図３において、装置電源がＯＮの状態の場合、ステップＳ１で前扉開閉検知センサ２５の検出で、前扉の開閉を確認し、閉まっていれば、ＹｅｓでステップＳ２に進み、排水機構駆動部２１への通電がＯＮで排水機構２２の仕切弁が閉止し、給水機構２３を介して水供給容器１８に水が供給され、前記水位Ａルーチン制御で所定の水位Ａまで満たされ、ステップＳ３へ進む。ステップＳ１で前扉が開いていれば、ステップＳ１に戻り、再度装置前扉の開閉確認を繰り返す。
【００４７】
ステップＳ３で、装置内に用紙ジャムの発生の確認をし、用紙ジャムが発生した場合は、ＹｅｓでステップＳ４に進み、排水機構駆動部２１への通電がＯＦＦで排水機構２２の仕切弁が開放され、水位Ｂルーチン制御が実行されて、前記水位Ｂに移る。次に、ステップＳ５へ進み、用紙ジャム処理が完了か否かの確認の工程があり、ジャムを除去するとＹｅｓで再度、前扉の確認でステップ１へ戻る。ステップＳ５で、用紙ジャム処理が完了しないとＮｏでジャム処理完了を待つ。
【００４８】
ステップＳ３で、用紙ジャムの発生がない場合は、ＮｏでステップＳ６へ進む。ステップ６で、ジャム処理以外での前扉の開閉の必要性を確認し、開く場合は、Ｙｅｓで排水機構駆動部２１への通電は停止され、仕切弁は開放され、水位Ｂルーチン制御が実行され、ステップＳ１に戻る。
【００４９】
ステップＳ６で、前扉を開閉する必要がない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ７に進み、装置の電源有無を確認する。
【００５０】
ステップＳ７で装置電源から排水機構駆動部２１への通電がＯＦＦの場合（Ｙｅｓの場合）は、排水機構２２の仕切弁は開放状態となって水は貯水容器１９へ戻される。
【００５１】
ステップＳ７で装置電源から排水機構駆動部２１への通電がＯＮの場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ３のジャム発生のジャム発生確認の工程に戻る。
【００５２】
図４は、装置電源から排水機構駆動部への通電がＯＦＦにとき、仕切弁を閉止状態にする場合のフロー図である。
【００５３】
図４において、装置電源がＯＮの状態の場合、ステップＴ１で前扉開閉検知センサ２５の検出で、前扉が閉まっていれば、ＹｅｓでステップＴ２に進み、排水機構駆動部２１への通電がＯＦＦで排水機構２２の仕切弁が閉止し、給水機構２３を介して水供給容器１８に水が供給され、前記水位Ａルーチン制御で所定の水位Ａまで満たされ、ステップＴ３へ進む。
【００５４】
ステップＴ１で前扉が開いていれば、ＮｏでステップＴ１に戻り、再度装置前扉の開閉確認を繰り返すステップＴ３で、装置内に用紙ジャムの発生の確認をし、用紙ジャムが発生した場合は、ＹｅｓでステップＴ４に進み、排水機構駆動部２１への通電がＯＮで排水機構２２の仕切弁が開放し、水位Ｂルーチン制御が実行で前記水位Ｂに移る。次にステップＴ５に進む。
【００５５】
ステップＴ５で、用紙ジャム処理が完了か否かの確認の工程があり、用紙ジャムを除去するとＹｅｓで再度、前扉の確認でステップＴ１へ戻る。
【００５６】
ステップＴ５で、用紙ジャム処理が完了しないとＮｏでジャム処理完了を待つ。
【００５７】
ステップＴ３でジャム発生がＮｏの場合は、ステップＴ６に進む。
【００５８】
ステップＴ６で、前扉が開いている場合（Ｙｅｓの場合）はへの通電は停止され、仕切弁は開放され、水位Ｂルーチン制御が実行され、ステップＳ１に戻る。
【００５９】
ステップＴ６で、前扉が閉っている場合（Ｎｏの場合）はステップＴ７に進み、装置の電源有無を確認する。
【００６０】
ステップＴ７で装置電源がＯＦＦの場合（Ｙｅｓの場合）は、バックアップ電源である電荷蓄積装置２４に切り替わり、排水機構駆動部２１への通電は維持され、排水機構２２の仕切弁は開放状態となって水は貯水容器１９へ戻される。
【００６１】
ステップＴ７で電源が入っている場合（Ｎｏの場合）は、ステップＴ３のジャム発生のジャム発生確認の工程に戻る。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る加湿装置の１例を示し、図１における加湿装置を拡大した図である。
【図３】排水機構駆動部への通電がＯＦＦにとき、仕切弁を開放状態にする場合のフロー図である。
【図４】排水機構駆動部への通電がＯＦＦにとき、仕切弁を閉止状態にする場合のフロー図である。
【符号の説明】
【００６３】
１５、１６  加湿ローラ
１８  水供給容器
１８ａ  溢流受け部
１７  規制部材
１９  貯水容器
１９ａ、１９ｂ  配管
２０  制御部
２２  排水機構
２３  給水機構
２４  電荷蓄積装置
２５  開閉検知センサ
【図１】
2007010720.tif 000003
【図２】
2007010720.tif 000004
【図３】
2007010720.tif 000005
【図４】
2007010720.tif 000006