(57)【要約】      （修正有）【課題】吸湿した用紙を定着した際に発生する湯気により、ユーザが不安を覚えないように、発生した湯気が画像形成装置の異常によるものではない旨を報知する機能を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】熱定着装置８の近傍に備えた湿度センサ１２による検出湿度及び、排気部１０２近傍に備えた温度センサ１３による検出温度に基づいて、機内空気を排気する排気部１０２から湯気が排出されるか否かを判断し、さらに前記排気部１０２から湯気が排出されると判断すると、その旨の報知を行なう白煙監視部を備える。【選択図】図１
2009128530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱定着装置の近傍に湿度センサを備え、前記湿度センサによる検出湿度に基づいて、機内空気を排気する排気部から湯気が排出されると判断すると、その旨の報知を行なう白煙監視部を備えている画像形成装置。
【請求項２】
前記排気部近傍に温度センサを備え、前記白煙監視部は前記検出湿度及び前記温度センサによる検出温度に基づいて前記排気部から湯気が排出されるか否かを判断する請求項１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、互いに圧接するように配設された定着ローラと加圧ローラで挟圧搬送することにより用紙に担持されたトナー像を用紙に定着する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の定着部では、発熱体としてのヒータを挿設した定着ローラと、前記定着ローラに圧接配置される加圧ローラとで、トナーが担持された用紙を加熱、加圧することで、用紙にトナーを定着させている。
【０００３】
しかし、吸湿した用紙を給紙し、定着ローラで加熱された場合、用紙に含まれる水分が蒸発し、排気部で冷却されて湯気となり、装置の排気部等から排出され、湯気を目視したユーザが装置の異常と誤認識する問題があった。
【０００４】
特許文献１には、画像形成装置の搬送経路を搬送される記録紙を加熱し、該過熱時に発生する水蒸気量を、湿度センサとして絶対湿度センサを用い、前記水蒸気量を記録紙の水分量として精度良くかつ高い応答性をもって検出することで、転写紙水分量に応じた高品質な転写紙搬送性、転写・分離性能などを実現し、良好な画像品質を得ることのできる画像形成装置が開示されている。
【０００５】
しかし、転写紙水分量の検出を行う測定モードでは、コピー動作が禁止され、さらに、検出した転写紙水分量に応じて転写・分離条件、定着ニップ幅及び定着ローラ温度、その他、画像形成装置における他の制御因子、例えば転写紙を搬送する搬送コロの接触圧や搬送ファンの作動条件、あるいは定着部での搬送速度などを制御し、画像品質を向上させることができるものの、水分を含んだ用紙を加熱することで発生する湯気をユーザが装置の異常による発煙と誤認識する問題があった。
【０００６】
特許文献２には、厚紙やＯＨＴなどの記録剤を定着したときに発生する水蒸気が凝縮した湯気を本体から排出することを防止し、ユーザが装置の異常と誤認識するといった不具合を解消するために、装置外装に装置内へ外気の取り込み、または排出を行なうためのルーバを設けた電子写真画像形装置において、定着器上方のルーバの開口面積が調節可能である電子写真画像形成装置が開示されている。
【０００７】
しかし、厚紙やＯＨＴ上のトナーや記録材自身から発生する水蒸気が凝縮した湯気をユーザが装置の異常と誤認識することを防ぐために、ソレノイドに接続された遮蔽板が動き、ルーバの開口面積を小さくすると、排出されなかった水蒸気が装置内部に結露し、装置に漏電等の悪影響を及ぼす不具合があった。
【特許文献１】特開平９−２０４０８０号公報
【特許文献２】特開２００２−３６６０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、互いに圧接するように配設された定着ローラと加圧ローラで挟圧搬送することにより用紙に担持されたトナー像を用紙に定着する方式の画像形成装置を低温多湿の環境で使用すると、水分を含んだ用紙を加熱することで発生する湯気をユーザが装置の異常と誤認識し、不要な心配やメーカに問い合わせるなど本来必要としない時間を浪費してしまう。
【０００９】
また、画像形成装置は側面に配置されたファンの音を抑制するために外気を装置内部に吹き込むように設置されることが多く、発生した湯気が画像形成装置排気部近傍から排気される構造となっており、ユーザが煙と誤認識する可能性が高い。
【００１０】
そこで、本発明は上述の問題に鑑み、吸湿した用紙を定着した際に発生する湯気により、ユーザが不安を覚えないように、発生した湯気が画像形成装置の異常によるものではない旨を報知する機能を備えた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】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、熱定着装置の近傍に湿度センサを備え、前記湿度センサによる検出湿度に基づいて、機内空気を排気する排気部から湯気が排出されると判断すると、その旨の報知を行なう白煙監視部を備えている点にある。
【００１２】
上述の構成によれば、熱定着装置の近傍に備えた湿度センサで、通紙後の定着部近傍の湿度を測定することにより、通紙された用紙に含まれる水分量が通常想定される水分量より多い場合に、白煙監視部はユーザが視認できる程度に湯気が排出されると判断し、その旨の報知を行なうので、ユーザが湯気を装置の異常による発煙と誤認識することを防止することができる。
【００１３】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記排気部近傍に温度センサを備え、前記白煙監視部は前記検出湿度及び前記温度センサによる検出温度に基づいて前記排気部から湯気が排出されるか否かを判断する点にある。
【００１４】
上述の構成によれば、排気部近傍に備えた温度センサにより、排気部近傍の温度における飽和水蒸気量が計測できるので、より正確に湯気が排出されるか否かの判断できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明した通り、本発明によれば、吸湿した用紙を定着した際に発生する湯気により、ユーザが不安を覚えないように、発生した湯気が画像形成装置の異常によるものではない旨を報知する機能を備えた画像形成装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の画像形成装置の一例であるデジタル複写機について説明する。
【００１７】
図１に示すように、デジタル複写機１は、原稿載置部２と、載置された原稿の画像を読み取る画像読取部３と、読み取られた画像データから出力画像データを生成する画像処理部４と、生成された出力画像データに基づいて感光体にトナー像を形成する画像形成部５と、感光体に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部６と、転写されたトナー像を用紙に定着する定着部８と、用紙収容部９と、操作部１１等の機能ブロックを備え、各機能ブロックを制御して所定の画像形成プロセスを実行する制御部２０を備えている。
【００１８】
定着部８は、ヒータ８１が挿設された定着ローラ８２と、定着ローラ８２に圧接配置された加圧ローラ８３を備え、両ローラ８２，８３間にトナー像が転写された用紙を挟み込んで加熱，加圧し、トナーの樹脂成分を溶融して用紙に定着する。
【００１９】
用紙の搬送経路に沿って定着部８の下流側に、定着部８の近傍の相対湿度を検出する湿度センサ１２が配置され、吸湿紙が定着部で加熱されることにより変動する湿度が検出され、その値が制御部２０に入力されるように構成されている。
【００２０】
機内温度の上昇を回避するべく、外気を吸引する吸引ファン１０が、本体右側面に形成された吸引用ルーバ１０１に対向するように配置され、吸引ファン１０によって吸引された外気が機内を通流して、本体左側面の排紙経路近傍に形成された排気用ルーバ１０２から排気されるように構成されている。
【００２１】
排気用ルーバ１０２の近傍には排気温度を検出する温度センサ１３が設けられ、その値が制御部２０に入力されるように構成されている。
【００２２】
操作部１１には、画像形成メニューを設定する複数のメニュー設定キーが表示されるタッチパネル式の液晶表示部１１１や、複写動作を起動するスタートキー等の複数の操作キー１１２が配置されている。
【００２３】
制御部２０は、図２に示すように、ＣＰＵ２２が組み込まれたマイクロコンピュータ２１と、ＣＰＵ２２により実行される制御プログラムや制御用のテーブルデータが格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２３と、各機能ブロックを制御するための演算データや制御データが格納されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２４と、各機能ブロックに制御信号を出力し、湿度センサ１２及び温度センサ１３等の機内に設けられた各種のセンサの検出値を入力する入出力インタフェース回路と、操作部１１を制御する操作制御部２５とデータ通信するための双方向のシリアル通信ライン２６等を備え、ＣＰＵ２２で実行される制御プログラムに基づいてデジタル複写機１を統括制御して所定の画像形成プロセスを実行する。
【００２４】
制御部２０は、湿度センサ１１による検出湿度に基づいて、機内空気を排気する排気用ルーバ１０２から湯気が排出されると判断すると、その旨の報知を行なう白煙監視部２５を備えている。
【００２５】
以下、白煙監視部２５について詳述する。
【００２６】
吸湿紙が定着部に搬送されると、過熱された用紙から水分が蒸発する。このような蒸気は吸引ファン１０によって吸引された外気の流れに沿って排気用ルーバ１０２から排気されるが、複写機が設置されている環境条件によっては、次第に冷却されて排気用ルーバ１０２から排気される際に結露して湯気となる場合がある。
【００２７】
白煙監視部２５は、このような湯気が発生する状態にあるか否かを判断して、湯気が発生すると判断される場合に、操作部１１に配置された液晶表示部１１１にその旨のメッセージ、例えば、「吸湿した用紙が使用されたため、湯気が発生する可能性があります。」等のメッセージを表示するのである。
【００２８】
白煙監視部２５による白煙の監視原理を図３に基づいて説明する。
【００２９】
温度センサ１３により検出されたルーバ１０２の近傍の温度をＴＥ１〔℃〕、ヒータ８１によって加熱される定着ローラ８２の制御温度をＴＥ２〔℃〕、通紙前に湿度センサ１２により検出された定着部８近傍の湿度から求められた水蒸気量をＡＳ１〔ｇ／ｍ３〕とすると、複写前の定着部８の雰囲気はＡＴ１で示される。ここで、湿度センサ１１の近傍の温度は簡単のため定着ローラ８２の制御温度とする。尚、ある温度での水蒸気量は、その温度での湿度と飽和水蒸気量を乗算することで求められる。
【００３０】
定着部８に吸湿した用紙が通紙されると、用紙が定着ローラ８２により加熱され、用紙中の水分が蒸発して水蒸気となり、湿度センサ１１によって検出される湿度が上昇し、温度ＴＥ２〔℃〕における水蒸気量がＡＳ２〔ｇ／ｍ３〕に上昇する。
【００３１】
そして、この雰囲気ＡＴ２が排気され、ルーバ１０２近傍で露点温度ＴＥ３〔℃〕になると結露を生じだし、温度ＴＥ１〔℃〕まで低下すると、飽和水蒸気量ＡＳ３〔ｇ／ｍ３〕より上回る水蒸気量ＡＳ２−ＡＳ３〔ｇ／ｍ３〕が、大気中に浮遊し湯気となる。
【００３２】
定着部８に吸湿した用紙を通紙した場合でも、水分量が上述の場合より少なく、用紙が定着ローラ８２により加熱され、用紙中の水分が蒸発しても、湿度が上昇し温度ＴＥ２〔℃〕における水蒸気量がＡＳ４程度であると、ルーバ１０２近傍で湯気が生じても水蒸気量がＡＳ４−ＡＳ３〔ｇ／ｍ３〕と少なく、ユーザに湯気として認識されにくい。
【００３３】
つまり、湯気が発生しても、水蒸気量によりユーザが湯気を認識しやすいか否かが異なるので、白煙監視部２５には、予め実験により得た、所定の温度においてユーザが湯気を認識しやすいか否かの水蒸気量の閾値データテーブルを備えておく。
【００３４】
これにより、温度センサ１３により検出された排気用ルーバ１０２近傍の温度ＴＥ１〔℃〕に対応する閾値ＴＬ１〔ｇ／ｍ３〕を導くテーブルデータをＲＯＭに備え、当該閾値ＴＬ１〔ｇ／ｍ３〕と定着部８近傍の水蒸気量と比較し、水蒸気量がＴＬ１〔ｇ／ｍ３〕未満であれば、発生した湯気が排気用ルーバ１０２近傍で視認されにくく、水蒸気量がＴＬ１〔ｇ／ｍ３〕以上であれば、発生した湯気が排気用ルーバ１０２近傍で容易に視認されると判断することができる。
【００３５】
以下、上述の構成による白煙監視部２５の湯気発生の判断を図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００３６】
ユーザがデジタル複写機１に複写を指示すると、白煙監視部２５には温度センサ１３により検出されたルーバ１０２近傍の温度が入力され、白煙監視部２５は前記温度における閾値ＴＬ〔ｇ／ｍ３〕を決定する（ＳＡ１）。
【００３７】
制御部２０はヒータ８１を点灯させ、定着ローラ８２を所定の温度まで加熱し、デジタル複写機１の複写動作を開始する。
【００３８】
定着部８に通紙がされると、白煙監視部２５には湿度センサ１２により検出された通紙後の定着部８近傍の湿度ＨＵ〔％〕から算出された水蒸気量ＡＳ〔ｇ／ｍ３〕が入力される（ＳＡ２）。
【００３９】
白煙監視部２５は、前記水蒸気量ＡＳ〔ｇ／ｍ３〕が閾値ＴＬ〔ｇ／ｍ３〕以上であるか否かを判断する（ＳＡ３）
【００４０】
水蒸気量ＡＳ〔ｇ／ｍ３〕が閾値以上であると（ＳＡ３でＹ）、ユーザにより湯気が視認される可能性が高いため、白煙監視部２５は液晶表示部１１１に、「吸湿した用紙が使用されたため、湯気が発生する可能性があります。」のメッセージを表示させる（ＳＡ４）。
【００４１】
尚、水蒸気量ＡＳ〔ｇ／ｍ３〕が閾値未満であると（ＳＡ３でＮ）、湯気が発生しても、ユーザにより湯気が視認される可能性が低いため、白煙監視部２５は液晶表示部１１１にメッセージを表示することなく、給紙が終了するまで複写が行われる（ＳＡ６）。
【００４２】
まだ、給紙がある場合は（ＳＡ５）、給紙が終了するまで白煙監視部２５には再度通紙後の定着部８近傍の湿度が入力され（ＳＡ２）、上述のように閾値との比較がされ、発生した湯気がユーザに視認される可能性を判断する。
【００４３】
給紙が終了すると、白煙監視部２５は液晶表示部１１１のメッセージの表示を終了する（ＳＡ７）。
【００４４】
上述の実施形態では、湯気が発生したと判断する閾値を排気部近傍の温度における飽和水蒸気量以上に設定した場合について説明したが、これに限られず、前記排気部近傍の温度における飽和水蒸気量であってもよいし、飽和水蒸気量未満であってもよい。
【００４５】
つまり、閾値を飽和水蒸気量に設定することで、ユーザが発生した湯気を視認できなくとも、デジタル複写機内部には吸湿した用紙を通紙したことにより結露を生じている可能性が高いので、その旨を報知することで、デジタル複写機本体の保護が図れたり、メンテナンスを促す等の対処ができるようになる。
【００４６】
また、飽和水蒸気量未満に設定することで、通紙された用紙の水分含有量が、通常想定される用紙の水分含有量より多い場合に、白煙監視部が用紙が通常想定される用紙より水分を多く含んでいることを検出できるので、用紙に含まれる水分による複写不良を防止等することができる。
【００４７】
上述した実施形態では、排気部近傍に温度センサを備え、当該温度センサにより排気部の近傍の温度を検出し、当該温度における飽和水蒸気量と、定着部近傍の湿度センサで検出された湿度に基づいた水蒸気量とから、排気部近傍で湯気が発生するか否かを判断する構成について説明したが、これに限られない。
【００４８】
温度センサを備えなくても、ある地域の年間平均気温等の、デジタル複写機の使用が想定される気温における飽和水蒸気量に基づいて閾値を定めておき、定着部近傍に備えた湿度センサによって検出される湿度が当該閾値より大きいと、定着部に通紙された用紙は通常より吸湿しているため湯気が発生するとみなす構成であってもよく、通紙したときの湿度センサで検出された湿度を、通常使用が想定される用紙を通紙したときの湿度と比較することで、通紙した用紙に含まれる水分量が通常より多いため発生した湯気がユーザに視認できるとみなす構成であってもよい。
【００４９】
上述した実施形態では、水蒸気量が閾値以上であると、液晶表示部に、「吸湿した用紙が使用されたため、湯気が発生する可能性があります。」等のメッセージを表示させる場合について説明したが、これに限られない。何らかのメッセージによりユーザに装置に異常がないことを報知できればよく、また、メッセージを表示せずに、操作部に備えた湯気発生報知用ＬＥＤ等を点灯、点滅等することでユーザに報知する構成であってもよい。
【００５０】
上述した実施形態では、湯気が視認できる可能性が高い場合にメッセージを表示する構成について説明したが、これに限られない。ユーザが視認できなくても、吸湿した用紙を使用すると、給紙不良、搬送不良、転写不良、定着不良等を引き起こす可能性が高く、装置の故障も発生しやすくなるため、「通紙した用紙に含まれる水分量が通常より多い」旨の表示をしてもよい。
【００５１】
上述の実施形態では、デジタル複写機を用いて本発明の画像形成装置について説明したが、定着部で加熱、加圧により用紙に担持されたトナーを定着させる方式の画像形成装置であれば、本発明を適用することが可能であることは言うまでもない。つまり、カラー複合機などに対しても本発明は適用可能である。
【００５２】
尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】カラーデジタル複写機の概略図
【図２】カラーデジタル複写機の主要な機能ブロックの説明図
【図３】湯気発生判断の説明図
【図４】湯気発生判断のフローチャート
【符号の説明】
【００５４】
１：デジタル複写機
８：定着部
８１：ヒータ
８２：定着ローラ
８３：加圧ローラ
１０：ファン
１０１：ルーバ
１０２：ルーバ
１１１：液晶表示部
１２：湿度センサ
１３：温度センサ
２０：制御部
２５：白煙監視部
【図１】
2009128530.tif 000003
【図２】
2009128530.tif 000004
【図３】
2009128530.tif 000005
【図４】
2009128530.tif 000006