JP4711798B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷媒体に印刷を行うプリンタなどの画像形成装置に関するものである。

一般に、電子写真プリンタなどの画像形成装置ではホッパから繰り出された印刷媒体である用紙を転写装置に搬送し、転写装置により用紙上にトナー画像を転写する。この転写の際には、感光ドラムと転写ローラとの間に用紙を挟んで転写電圧を印加し、この用紙を搬送しながら転写ローラにより用紙の裏側にトナーの電荷とは逆の極性の電荷を誘起する。感光ドラム上に形成されたトナーは、この逆の電荷に引かれて用紙の表側に付着しトナー像が転写される。

この転写を良好に行うために、すなわち、用紙の転写電圧に対する抵抗および用紙の帯電電位を一定にするために、転写の前段の用紙搬送路近傍に加熱手段を設け、用紙に熱を加えて温度と含水率とをほぼ均一にするようにしている。（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−１６０６８６号公報

しかしながら、上記の従来方法では、印刷媒体の搬送途中という限られた範囲で印刷媒体を急激に加熱して用紙に含まれる水分を放出するため、画像形成装置内部に水分が集まり印刷面を汚すことがあった。

すなわち、一般に、低温低湿環境に保存されている印刷媒体は水分の吸湿が少なく印刷に適しており良好に印刷が行われるが、印刷媒体が印刷されずにいると外部環境の影響を受け印刷媒体が徐々に吸湿してくる場合がある。

特に、外部環境が高温高湿な場合では、その影響を受け易く、印刷媒体が徐々に水分を吸湿してしまう。そして、そのような吸湿した印刷媒体の加熱がなされると、印刷媒体に吸湿されている水分が放出される。

そして、画像形成装置では、吸湿された印刷媒体を加熱しながら印刷すると、印刷媒体から発生する水分が多くなるので、水分が画像形成装置を構成する部品や消耗品などに付着し、印刷品質を劣化する場合があった。

本発明は、前述の課題を解決するために次の構成を採用する。すなわち、媒体収容装置に収納された媒体を搬送して前記媒体上に画像形成する画像形成装置において、前記媒体収容装置内の温度と湿度を検出する温湿度検出手段と、前記媒体収容装置内の除湿を行う除湿部と、前記媒体収容装置内の温度を冷却する冷却手段を設け、前記温湿度検出手段の検出結果に基づいて前記除湿部により前記媒体収容装置内を除湿し、前記冷却手段により前記媒体収容装置内の温度を下げる場合、まず前記除湿部により除湿を行ってその後前記冷却手段により温度を下げることを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、温湿度検出手段と除湿部と冷却手段を設け、媒体収容装置内の湿度を所定の範囲内に保ち、媒体の吸湿を抑制するようにしたので、画像形成中に媒体から水分が放出する量を減らすことができ、水分が画像形成装置を構成する部品や消耗品に付着することが減らせるので、良好な印刷品質を維持することができる。また媒体収容装置内の温度を下げる場合、まず除湿部で除湿し、その後冷却手段で温度を下げるようにしたので、媒体に吸湿させることなく温度を下げることができる。

以下、本発明に係る実施の形態例を、図面を用いて説明する。なお、図面に共通する要素には同一の符号を付す。以下、画像形成装置として、一般的な電子写真式カラープリンタを例とし、また、印刷媒体として一般的な用紙を例にして説明するが、これには限定されない。

実施例１の画像形成装置は、温湿度検出部および除湿部を設け、媒体収容部の湿度を所定の範囲内に保つようにしたものである。

実施例１の画像形成装置は、図１に示したように上側に印刷部１３を設け、下側に媒体収容装置１を設けた構成となっている。

（印刷部の構成）
まず、上側の印刷部１３は、同図に示したように、下側の媒体収容部１より矢印Ａ方向に給紙されてくる用紙１０を搬送する搬送ローラ１４と、搬送された用紙１０を搬送する搬送ベルト１５と、感光ドラムを内蔵したＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）各色の現像ユニット１６、１７、１８、１９と、現像されたトナーを定着させる定着器２０と、定着された用紙１０を排出ルートへ送る搬送ローラ２３と、定着された用紙１０を矢印Ｂ方向に搬送し排出スタッカ２８へ排出する排出ローラ２４とからなる。また、印刷部１３には、印刷動作を制御する印刷制御部２６、印刷部１３に電源を供給する電源２７が設けられている。

なお、前記定着器２０は、定着器内部の熱定着ローラ２１と、定着を補助するバックアップローラ２２とからなる。

（媒体収容装置の構成）
下側の媒体収容装置１は、同図に示したように、用紙１０が収納されている媒体収容部２と、媒体収容部２内の湿度を一定に保つように制御する制御手段である温湿度調整制御部８からなる。

そして、媒体収容部２は、温湿度センサにて媒体収容部内の温湿度を検出する温湿度検出部３と、媒体収容部２内の除湿を行う後述の除湿部４と、用紙１０を収容する用紙カセット９と、給紙部上面に設置された給紙ローラ１１と、用紙１０を搬送する搬送ローラ１２とから構成される。

なお、搬送ローラ１２の上部には、用紙１０が通過するための搬送口２９が設けられており、ここから、前記印刷部１３へ用紙１０が搬送される。また、媒体収容部２は、図示していないが、用紙カセット９の差込み口から用紙カセット９を収容すると当該差込み口をカセットカバーで蓋をする構造にしてあり、外気が媒体収容部２内へ入り難い構造としている。

図２は、媒体収容部２の構成を示す上面図である。同図に示したように、図中左側の除湿部４は、用紙カセット９の外側に配置され、吸湿剤が内蔵された除湿フィルタ３１と、ファン３２とから構成される。

そして、ファン３２により用紙カセット９内の空気を吸入し（矢印Ｃ方向）、除湿フィルタ３１により除湿された空気を排出し（矢印Ｄ方向）、媒体収容部２の内壁の空気通路３６、３７を通して矢印Ｅ方向に流し、矢印Ｆのように用紙カセット９内へ戻す構成となっている。

そして、除湿フィルタ３１と用紙カセット９の間には、ソレノイド３３ａにより開閉可能な除湿部遮蔽板３３を設け、用紙カセット９の両サイドにはソレノイド３４ａ、３５ａにより開閉可能な空気通路遮断板３４、３５を設けている。なお、除湿部遮蔽板３３、空気通路遮断板３４、３５は、除湿動作時以外は閉じているように、閉じる方向にバネ等で付勢された構造となっている。

なお、図示していないが、除湿部４の除湿機能を働かせるために、除湿部４の上面側には外気とつながる通風路を設け、下面側にはパネルヒータを設けている。前記通風路は、温湿度調整制御部８の制御により開閉される遮蔽板で塞がれる構成となっている。

（動作）
以上の構成により、実施例１の画像形成装置は、以下のように動作する。この動作を図１の画像形成装置の構成図および図２の媒体収容部の構成図を用いて以下説明する。

（印刷部の動作）
最初に図１を用いて印刷動作について説明する。まず、用紙収納部１の用紙カセット９に収納された用紙１０が、給紙ローラ１１により給紙され、搬送ローラ１２により搬送され、印刷部１３に給紙される。給紙された用紙１０は、印刷部１３内の搬送ローラ１４により搬送され、ＹＭＣＫ各色の現像ユニット１６ないし１９内の各感光ドラムと搬送ベルト１５で用紙１０を挟んで搬送される。そして、現像ユニット１６ないし１９の図示しないＬＥＤヘッドにより前記各感光ドラムを露光し、用紙１０に転写される。

トナー画像が転写された用紙１０は、定着部２０に搬送され、熱定着ローラ２１により熱を加えられトナー像が用紙１０に熱定着される。定着された用紙１０は、搬送ローラ２３で排出部へ送られ、排出ローラ２４より印刷部１３上部の排出スタッカ２８へ排出され、印刷動作が完了する。

（媒体収容装置の動作）
次に、媒体収容装置１の動作を説明する。実施例１の媒体収容装置１では、以下の湿度制御を行うことにより用紙１０が吸湿されることを防止している。

まず、媒体収容部内２の湿度が温湿度検出部３により検出され、その検出結果が温湿度調整制御部８へ送られる。そして、あらかじめ決めた湿度を超えたとき、温湿度調整制御部８は、媒体収容部２内の湿度を下げるように制御を開始し、用紙１０への吸湿を防ぐため、詳細後述の除湿部５を動作させ媒体収容部内２を除湿させ、湿度が所定の範囲に落ち着くまで、除湿の動作を続ける。

（除湿部の動作）
次に、前記除湿動作である除湿部４の動作を詳細に説明する。まず、図示しない温湿度検出部３による検出結果が、温度に応じて決めた湿度を超えると温湿度調整制御部８が除湿機遮蔽板３３及び空気通路遮蔽板３４、３５を開く。これは、ソレノイド３３ａ、３４ａ、３５ａを用いて各遮蔽板３３、３４、３５をスライドさせて行う。

そして、ファン部３２を動作させ、用紙カセット９内の湿気を含んだ空気を矢印Ｃ方向に用紙カセット９から流入させ除湿フィルタ３１により吸湿し、矢印Ｄ方向に流出する。そして、除湿部４を通過して湿気の取り除かれた空気は、媒体収容部内２の空気通路３６、３７を通り、空気通路遮蔽板３４、３５が開かれているので、用紙カセット内９へ送り込まれる。以上のように、高温高湿の湿気を含んだ外気は吸入せずに、用紙収納部２内の空気を内部循環させるようにする。

なお、ファン部３２を動作させることにより、外気が吸入されないようにするために、用紙カセット９を収容する差込み口にカセットカバー等により蓋をする構造にし、用紙収容部２内の密閉性を上げる構造とするのがよい。

以上のように、除湿フィルタ３１で除湿しながら内部の空気を循環させることにより、用紙カセット９内の湿度を下げ、温度に応じたあらかじめ決めた湿度以下となると、ファン３２を停止し、ソレノイド３３ａ、３４ａ、３５ａの駆動を停止し各遮蔽板３３、３４、３５を閉じる。

なお、除湿フィルタ３１が吸湿していると除湿効果が低下するので、印刷動作をしていないときや除湿動作を終了した後に、温湿度調整制御部８の制御により、除湿フィルタ３１の上面側に設けた図示しない遮蔽板を開き、除湿フィルタの下面側に配置されている同じく図示しないパネルヒータをオンにして、除湿フィルタ３１を下部から加熱するようにすれば、除湿フィルタ３１に吸湿されていた水分が水蒸気となり上昇し外気へ通じる通風路から送り出され、除湿フィルタ３１の水分を除去でき、除湿フィルタ３１を繰り返し使用することができる。

（実施例１の効果）
以上詳細に説明したように、実施例１の画像形成装置によれば、温湿度検出部３および除湿部４を設け、媒体収容部２の湿度を所定の範囲内に保つようにしたので、転写前の用紙１０の加熱が不要となるとともに、用紙１０に含まれた水分が、定着の際に放出されないので画像形成装置内部の局所的場所に集まり印刷面を汚すことがない。

実施例２の画像形成装置は、媒体収容装置から印刷部への用紙搬送口に搬送口遮蔽板を設けて開閉可能として外気の影響を受け難くするようにしたものである。

（構成）
実施例２の印刷部１３の構成は、実施例１にて説明した図１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。媒体収容装置の構成は、図３に示したように、媒体収容装置１から印刷部１３への用紙搬送口２９を開閉可能とする搬送口遮蔽板２５およびソレノイド２５ａを設けた構成となっている。その他の構成は、実施例１にて説明した図２と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。

前記搬送口遮蔽板２５は、給紙ローラ１１により給紙された用紙１０が印刷部１３へ搬送される用紙搬送口２９に設けられ、この用紙搬送口２９からの外気の流入を防ぐ機能を有するものである。そして、搬送口遮蔽板２５は、閉じる方向にバネ等により付勢され、印刷部１３の図示しない制御部の指示によりソレノイド２５ａにより開くことができるようになっている。

（動作）
以上の構成により、実施例２の画像形成装置は、以下のように動作する。なお、印刷動作については、実施例１の印刷動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。

実施例２の画像形成装置では、印刷部１３の印刷の準備が整い、用紙１０を給紙する前に、印刷部１３の印刷部制御部２６の命令によりソレノイド２５ａを駆動し搬送口遮蔽板２５を開く。連続して印刷する場合は、そのまま開いた状態にしておく。そして、用紙カセット９の用紙１０を給紙ローラ１１により給紙し、開いた搬送遮断板２５の搬送口２９を通過し（矢印Ａ方向）、印刷部１３に搬送し印刷を行う。

そして、図示しないＰＣ等の上位装置からの印刷データが所定の時間送信されないときなどのパワーセーブモードでは、用紙１０を印刷部１３に供給する必要はないので、印刷部制御部２６の命令によりソレノイド２５ａの駆動を停止し、前記バネ等の付勢力により搬送口遮蔽板２５を閉じる。

また、画像形成装置の電源をオフしたときは、ソレノイド２５ａの駆動が自動的に停止するので、前記バネ等の付勢力により用紙搬送口遮蔽板が閉じる。勿論、電源オフの処理において、印刷部制御部２６の命令によりソレノイド２５ａの駆動を停止して搬送口遮蔽板２５を閉じるようにしてもよい。

（実施例２の効果）
以上詳細に述べたように、実施例２の画像形成装置によれば、媒体収容装置１から印刷部１３への用紙搬送口２９に搬送口遮蔽板２５を設けて開閉可能として外気の影響を受け難くしたので、実施例１の効果に加え、用紙収容部２内の除湿を効果的に行えるようになる。

また、画像形成装置のパワーセーブモード時や電源オフ時に搬送口遮蔽板２５を閉じて置くようにしたので、さらに外気の影響を受け難くなり、除湿動作時間を減らすことができ、消費電力を下げられるという効果もある。

実施例３の画像形成装置は、冷却部を設けて媒体収容装置１の温度を低く制御し飽和水蒸気量を下げることにより用紙の吸湿を防止するようにしたものである。

（構成）
実施例３の印刷部１３の構成は、実施例１にて説明した図１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。媒体収容装置１の構成は、図４に示したように、実施例２の構成に、冷却部５を設けた構成となっている。その他の構成については、実施例２にて説明した図３と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。

図５は、実施例３の媒体収納装置の構成を示す上面図である。同図に示したように実施例３の媒体収納装置１は、ペルチェ素子を用いた電子冷却素子４１と、ファン部４２から構成される冷却部５が設けられている。また、図示していないが、冷却部５の下面側にはドレイン除湿排水機構が設けられている。なお、煩雑となるので、便宜上、除湿部４は図示していないが、冷却部５の下面側に設けるようにすればよい。

冷却部５は、図中左側の用紙カセット９の外側に配置される。矢印Ｉ方向に媒体収容部２の内壁の空気通路３６、３７を通った空気が、矢印Ｈのように吸入され電子冷却素子４１により冷やされ、ファン部４２により矢印Ｇのように用紙カセット９内に送られ、用紙カセット９内を冷やすようになっている。なお、前記空気の流れは、ファン部４２の送風側に設けられたソレノイド４３ａの駆動により開閉する冷却部遮蔽板４３と、用紙カセット９の両サイドに設けられたソレノイド３４ａ、３５ａの駆動により開閉する空気通路遮蔽板３４、３５により制御される。

（動作）
以上の構成により、実施例３の画像形成装置は、以下のように動作する。なお、印刷動作については、実施例１の印刷動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。

媒体収容部２の温度が一定で、湿度が上昇したときは、実施例１、実施例２にて説明したように、温湿度検出部３にてこれを検出し、除湿部４を動作させ、空気中の水分を除去し湿度を下げることができる。しなしながら、温度も湿度もともに上昇したときは、飽和水蒸気量が上昇し、空気中に含まれる水分量が上昇するため、空気中に含まれる水蒸気量は低温時の同じ湿度に比べて多くなり、用紙１０は吸湿し易くなってしまう。

そこで、実施例３の画像形成装置では、媒体収容部２の温度が所定の温度を超えた場合、冷却部５を動作させて温度を下げるように制御する。すなわち、媒体収容部２の温度が所定の温度を超えたとき、温湿度調整制御部８は、ソレノイド３３ａ、３４ａ、３５ａを駆動し、冷却部遮蔽板３３及び空気通路遮蔽板３４、３５を開き、電子冷却素子４１を動作させる。なお、このとき同時に除湿部４による除湿動作も開始する。

すると、用紙収容部２内の水分を含んだ温度の高い空気が、空気通路遮蔽板３４、３５が開かれているため、矢印Ｊ方向に流れ出し、空気通路３６、３７を矢印Ｉ方向に向かって流れ、矢印Ｈ方向に吸入された空気が電子冷却素子４１で冷却され、ファン部４２によりＧ方向に用紙カセット９内へ流れ込む。そして、除湿部４により除湿される。そして、冷却され除湿された水分は、図示しない冷却部５近傍に設けられたドレイン機構により排出される。

以上の動作により、用紙カセット９内の空気は冷却され、かつ除湿されるが、前述の実施例と同様に、外気は高温高湿の湿気を含んだ空気なので、外気を吸入しないように、搬送口遮蔽版２５は閉じたままとし、用紙収納部２内の空気を内部循環させるようにする。そして、温度および湿度が所定の範囲になると、ファン部４２を停止し電子冷却素子４１への通電を停止し、冷却部遮蔽板３３、空気通路遮蔽板３４、３５を閉じ、媒体収容部２内の温度および湿度を一定として置き、搬送口遮蔽版２５を開け、印刷動作を開始する。

以上のように動作させることにより、外気の影響により内部温度および湿度が上昇した場合でも、冷却素子により媒体収容部２内及び用紙カセット９内の空気の温度を下げることができ、空気中の水蒸気量を低く保てるので、用紙１０の吸湿を防止し、印刷に適した保水量（含水量）を維持することができる。

（実施例３の効果）
以上詳細に述べたように、実施例３の画像形成装置によれば、冷却部５を設けて、用紙収容部内２の温度を下げるようにしたので、実施例１の効果に加え、画像形成装置装置の周囲温度が例えば３０度以上の高温となるような環境に置いても、用紙収容部内２を、例えば約２４℃程度の一般居室の室温程度とすることができ、用紙１０の吸水量を抑制し、印刷に適した状態に維持することできる。

実施例４の画像形成装置は、カバー開閉検出部と加熱部を設け、用紙を交換したことを検出し加熱できるようにしたものである。

（構成）
実施例４の印刷部１３の構成は、実施例１にて説明した図１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。媒体収容装置１の構成は、図６に示したように、カバーの開閉を検出するカバー開閉検出部４５と、用紙１０を加熱する加熱部６が追加された構成となっている。その他の構成については、実施例３にて説明した図４と同様であるので、簡略化のために同様の部分についてはその説明を省略する。

カバー開閉検出部４５は、カバーに設けられた開閉スイッチ等の検出スイッチからなり、開閉の状態を温湿度調整制御部８へ通知できるようになっている。また、加熱部６は、用紙１０を加熱するために、用紙収納部２の下部に設けられている。

（動作）
以上の構成により、実施例２の画像形成装置は、以下のように動作する。なお、印刷動作については、実施例１の印刷動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。

通常、印刷により用紙１０が終わったときなどは、媒体収容部２のカバーを開き、用紙カセット９を引き抜き、用紙１０を補充するが、このカバーの開閉をカバー開閉検出部４５にて検出し、温湿度調整制御部８にその旨通知するようにする。

前記カバー開閉の旨の通知を受信した温湿度調整制御部８は、用紙１０が補給されたと判断し、用紙補給前と、補給後の媒体収容部２内の湿度を比較する。そして、用紙補充後の、湿度が所定の範囲を超えている場合や、用紙補充後の定期的な温湿度検出部の湿度検出結果から、湿度が著しく上昇していることが検出されたときは、印刷に適さない吸湿度の高い用紙１０が補充されたと判断し、加熱部６を動作させて用紙１０を加熱しながら除湿を行う。

なお、加熱部６は、用紙カセット９の下部に設けたパネルヒータにより下側から暖めるようにしてもよいが、前述の冷却部５にて説明したペルチェ素子を用いて加熱を行うようにするとよい。すなわち、電子冷却素子４１へ流す電流の向きを逆にすると、発熱部と冷却部が入れ替わるので、発熱部で発生した熱を、ファン４２で用紙カセット９内へ送風することで、カセット内の用紙１０を暖めて除湿を行う。

ペルチェ素子を用いて加熱した場合では、暖められた空気が積み上げられた用紙１０の上部に当たるため上部の用紙１０から吸湿された水分の水蒸気化がはじまる。このため、用紙交換後印刷をすぐに開始する場合でも、除湿された用紙１０の印刷が可能となる。

また、用紙カセット９の下部に設けたパネルヒータにより下側から暖めるようにする場合でも、暖められた用紙１０から放出された水蒸気は上昇するので、パネルヒータによる加熱とペルチェ素子による加熱の両方を行うようにしてもよい。

一方、媒体収容部２のカバー開閉を検出し入替え前後の湿度を比較し湿度が変化しないときは、吸湿されていない正常な用紙１０がセットされたと判断し、加熱部６により加熱は行わないようにする。

（実施例４の効果）
以上詳細に述べたように、実施例４の画像形成装置によれば、加熱部６とカバー開閉検出部４５を設け、用紙１０を交換したことを検出して用紙１０を加熱するようにしたので、実施例１の効果に加え、吸湿された用紙１０が大量にセットされた場合でも、用紙および用紙収容部内の除湿を短時間に行うことができる。

実施例５の画像形成装置は、乾燥した季節や乾燥した地域での使用を考慮し、加湿部を設け、所定の湿度以下の場合は、用紙を加湿するようにしたものである。

（構成）
実施例５の印刷部１３の構成は、実施例１にて説明した図１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。媒体収容装置２の構成は、図７に示したように、実施例４の構成に、所定の湿度以下になったときに加湿する加湿部７を設けた構成となっている。

図８は、前記加湿部７が設けられた実施例５の用紙収納部２の構成を示す上面図である。加湿部７は、用紙カセット９に配置されており、超音波加湿器などからなる加湿フィルタ４７と、ファン部４８からなる。なお、加湿フィルタ４７として超音波加湿器ではなく、水分を加熱により蒸発させる加熱式加湿器を用いても良い。

そして、温湿度制御部８の制御によりソレノイド４９ａを駆動し開閉される加湿部遮蔽板４９がファン部４８の送風側に設けられている。また、図示しないが、加湿部７の近傍には加湿用吸水タンクが設けられている。なお、煩雑となるので、除湿部４、冷却部５は図示していないが、加湿部７の上面側に設けるようにすればよい。

（動作）
以上の構成により、実施例５の画像形成装置は、以下のように動作する。なお、印刷動作については、実施例１の印刷動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。

媒体収納部２内の湿度が低下し所定の範囲以下となったことを温湿度検出部３により検出すると、温湿度調整制御部８は、ソレノイド４９ａ、３４ａ、３５ａをそれぞれ駆動し加湿部遮蔽板４９及び空気通路遮蔽板３４、３５を開き、加湿部７を動作させる。

加湿部７の動作が開始されると、加湿部７で発生する水蒸気を含んだ空気は、ファン部４８により送風されて用紙カセット９内へ送り込まれ、用紙カセット９内の空気を加湿し、用紙１０が加湿される。用紙カセット９内の空気は、ソレノイド３４ａ、３５ａの駆動により開けられた空気通路遮蔽板３４、３５の隙間から矢印Ｊのように流れ出し、用紙収容部２内壁の空気通路３６、３７を矢印Ｉのように通り、矢印Ｈのように加湿部７へ戻り、矢印Ｇのように用紙カセット９内に流れて循環する。

そして、所定の湿度となったときは、ファン部４８を停止して加湿部７の動作を停止しソレノイド４９ａ、３４ａ、３５ａの駆動を停止し加湿部遮蔽板４９及び空気通路遮蔽板３４、３５を閉じ、用紙収納部２内の湿度を維持するようにする。そして、上位装置等からの印刷データを受信すると、ソレノイド２５ａを駆動し搬送口遮蔽版２５を開き用紙１０を繰り出して印刷動作を行う。

（実施例５の効果）
以上詳細に述べたように、実施例５の画像形成装置によれば、所定の湿度以下の場合は、用紙１０を加湿するようにしたので、媒体収容部２内の湿度を所定の範囲とすることができ、その結果、乾燥した季節や乾燥した地域で使用する場合に用紙１０の吸湿率が低下し静電気を帯び排出された用紙１０が不揃いとなったり、前に排出した用紙１０が排出スタッカ２８から押し出されてしまうという不具合を防止することができる。

実施例６の画像形成装置は、媒体収容装置に電源部およびＩ／Ｆ部を設け、また温湿度調整制御部にＣＰＵ等を設け、印刷部の電源がオフとなっても温湿度制御を行うことができるようにしたものである。

（構成）
実施例６の印刷部１３の構成は、実施例１にて説明した図１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。

図９は、実施例６の画像形成装置の構成図である。同図に示したように、実施例６の画像形成装置では、印刷部１３の下側に配置された媒体収容装置１に電源部５１、Ｉ／Ｆ部５２が新たに設けられた構成となっている。また、温湿度調整制御部８は、電源部５１により電源を供給され、印刷部１３と独立に動作できるようにＣＰＵ５３、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５５が設けられている。前記ＲＯＭ５４は制御プログラムを格納するものであり、ＲＡＭ５５はＣＰＵ動作時のワーキングメモリやレジスタとして使用されるものである。

また、Ｉ／Ｆ部５２は、印刷部１３の印刷制御部２６とのインタフェース制御を行うもので、電源オフやパワーセーブ状態にある旨の情報のやり取りなどを行うものである。Ｉ／Ｆ部５２も同様に電源部５１により電源が供給されている。

（動作）
以上の構成により、実施例６の画像形成装置は、以下のように動作する。なお、印刷動作については、実施例１の印刷動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。

温湿度調整制御部８は、電源部５１より電源供給されており、内蔵するＣＰＵ５３、温湿度制御を行う制御プログラムを格納したＲＯＭ５４、ワーキングメモリであるＲＡＭ５５を設けているので、印刷部１３の電源２７がオフされても、温湿度制御を行うことができる。

また、例えば、印刷部１３のジャム等により印刷部１３の電源をオフし、ジャムを解除する場合であっても、温湿度検出部３及びカバー開閉検出部４５の検出結果に応じて、前記制御プログラムに従い、湿度を制御できるので、用紙１０の温湿度を印刷に最適な範囲に保つことができる。

また、パワーセーブ中或いは電源オフ中は、電源オン時の用紙収容部２内は密閉されるので、用紙収容部２内の湿度をそのまま維持することができる。従って、電源オフ及びパワーセーブ中のときは、電源オン時の温湿度調整制御部８での温湿度検出周期より長くする。

以上のように、温湿度検出周期を変えることにより、温湿度調整制御部８のＣＰＵ５３をスタンバイモードやスリープモードとする時間を長くすることができるので、省電力とすることができる。

（実施例６の効果）
以上詳細に述べたように、実施例６の画像形成装置によれば、媒体収容装置１に電源部５１及び温湿度調整制御部にＣＰＵ等を設けたので、印刷部１３の電源がオンオフされた状態に関係なく、媒体収容部２内を所定の範囲の湿度に保つことができる。

また、印刷部１３の状態に応じて、温湿度検出周期を変えるようにしたので、媒体収容装置１を省電力にすることができる。

実施例７の画像形成装置は、媒体収容装置に表示部を設け、用紙が印刷に適していない状態と推定されたときは、その旨警告できるようにしたものである。

（構成）
実施例７の印刷部１３の構成は、実施例１にて説明した図１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。

図１０は、実施例７の画像形成装置の構成図である。同図に示したように、実施例７の画像形成装置では警告のためのＬＥＤ等からなる表示部５６を設けている。なお、ＬＥＤ等の表示器ではなく、ＬＣＤとしてもよいし音声やブザーなどの音による警告とするようにしても勿論よい。

（動作）
以上の構成により、実施例７の画像形成装置は、以下のように動作する。なお、印刷動作については、実施例１の印刷動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。

例えば、吸湿度の高い用紙１０が大量に補充された場合は、加熱部６を動作させて用紙１０からの除湿を行い、用紙１０の除湿を素早く行う必要があるが、除湿されるまでには一定の時間を要する。

このため、カバー開閉検出部４５によりカバーの開閉を検出した後、温湿度検出部３による定期的な湿度検出結果から湿度が急激に上昇していると検出されたときは、印刷に不適等な吸湿度の高い用紙１０が補充されたと判断し、除湿を完了する間、表示部５６に用紙１０が印刷に適していない状態である旨のアラームを表示し、印刷動作を中断するようにする。そして、除湿を完了するとアラーム表示を終了し、印刷動作を開始する。

前記アラーム表示方法としては、赤と緑のＬＥＤを設け、用紙１０が印刷に適していない状態であるときは赤のＬＥＤを点灯し、印刷に適した状態にあるときは緑のＬＥＤを点灯させるようにする。このアラーム表示は、媒体収容装置１にて行うので、印刷部１３が電源オフやパワーセーブの状態であっても、或いは印刷部１３と切り離した状態としても前記警告を表示することができる。

なお、印刷部１３の電源がオンの状態であれば、Ｉ／Ｆ部５２を通じて印刷部制御部２６へ用紙１０が印刷に適していない状態である旨を通知し、印刷部１３に設けた表示部等においてもアラームを表示させるようにしてもよい。

（実施例７の効果）
以上詳細に述べたように、実施例７の画像形成装置によれば、媒体収容装置１に表示部５６を設け、用紙１０が印刷に適していない状態であるとき、その旨警告し、印刷動作を中断するようにしたので、操作者が容易にこれを知ることができ、品質の低い印刷を防止することができるとともに、例えば、吸湿した用紙１０であっても、帰宅前に用紙１０をセットし印刷の指定を行って置けば、翌日には、印刷に適した状態に除湿され高品質の印刷が行われた印刷物を得ることもできる。

また、媒体収容部２に表示部５６を設けたので、印刷部１３の電源がオフの場合やパワーセーブの状態であっても確実に警告を行うことができる。

実施例８の画像形成装置は、媒体収容部２の温度を下げるときに、除湿と冷却を交互に行い、温度を用紙の保存温度まで下げるようにしたものである。

（構成）
実施例８の画像形成装置の印刷部１３は、実施例１にて説明した図１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。実施例８の媒体収容装置１は、温湿度調整制御部８内のＲＡＭ５５等のメモリに各温度における飽和水蒸気量と、各湿度における水蒸気量との関係を記憶する図１３ないし図１７のテーブルを設けた構成としている。その他の構成については、実施例７にて説明した図１０と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。

（動作）
以上の構成により、実施例８の画像形成装置は、以下のように動作する。なお、印刷動作については、実施例１の印刷動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。

冷却部５により媒体収容部２の温度を単純に下げると、用紙カセット９内の用紙１０が吸湿される場合がある。すなわち、湿度が高いときに温度を下げると、飽和水蒸気量が小さくなり、空気中に存在できる水蒸気の量が少なくなり、空気中に存在できなくなった水蒸気が、用紙カセット９内の用紙１０に吸着し始めることになる。

例えば、図１１の飽和水蒸気特性図に示したように、温度３０℃では空気中に含まれる最大の水蒸気量すなわち飽和水蒸気量は３０．４ｇ／立法メートルで、そのまま温度を２０℃までさげると飽和水蒸気量は１７．３ｇ／立法メートルに低下し、その差である１３．１ｇ／立法メートルが用紙カセット９等に結露することになる。

このため、実施例８の画像形成装置では、媒体収容部２内の温湿度を一定とし、かつ用紙１０等への水蒸気の吸着を防止するために以下の制御方法を採用している。この制御方法を、図１２を用いて詳細に説明する。

なお、図１２は、湿度ごとの空気の温度と空気中に含まれる水蒸気量の関係を示した図であり、例えば、湿度１０％（一番下のグラフ）で温度２０℃のときは、空気中の水蒸気量は、わずかに約２ｇ／立法メートルであり、湿度１００％で温度２０℃のときは、空気中の水蒸気量は、約１７ｇ／立法メートルとなることを示している。前記湿度１００％で温度２０℃のときの水蒸気量は、図１１の２０℃での飽和水蒸気量である１７．３ｇ／立法メートル相当する。

再び図１２に戻って、点線の矢印Ａ→Ｂ’のように、温度３０℃で湿度６０％ＲＨ（Ａ点）の状態において、温度を５℃下げ２５℃とした場合、湿度は約８０％ＲＨ（Ｂ’点）となり、用紙１０の湿度もこれに伴い上昇し吸湿することになる。

これを防止するために、本実施例での温湿度制御では、まず、冷却部５にて冷却する前に、媒体収容部２内の温度と湿度を温湿度検出部３にて測定し、例えば、温度３０℃で湿度６０％ＲＨの状態であったときは、実線矢印Ａ→Ｂのように、温度３０℃で湿度６０％ＲＨ（Ａ点）の状態から、除湿部４を動作させて、温度３０℃で湿度３０％ＲＨ（Ｂ点）にしてから、冷却部５を動作させて温度を５℃下げるようにする。すると、湿度は約４０％ＲＨ（Ｃ点）程度にしか上昇しないので、用紙１０の周辺の湿度も上昇することがなく、吸湿することを防止することができる。

そして、さらに、温度２５℃で約４０％ＲＨの湿度（Ｃ点）から、除湿を行い約２０％ＲＨ（Ｄ点）まで除湿を行う。そして、除湿後、温度を１５℃まで下げることにより、湿度は、約３５％ＲＨ（Ｅ点）までしか上昇しないようにすることができる。

以上のように湿度温度を制御することにより、用紙１０に吸湿させることなく、湿度を下げることができ、そのまま低温・低湿の状態に用紙１０を保存することが可能になる。

実施例８の画像形成装置では、以上の制御を、図１３ないし図１７に示した各温度における湿度と冷却後の湿度の関係テーブルを参照して制御する。例えば、測定温度が３０℃で湿度６０％ＲＨのときは（Ａ点）、図１３の３０℃でのテーブルを参照し、湿度６０％ＲＨでの水蒸気量１８．２４（ｇ／立法メートル）を得るとともに、仮にこの湿度のまま２５℃まで温度を下げると湿度が７９．０％ＲＨと高湿な環境となり用紙１０の吸湿が始まることが分かる。

そこで、まず、温度３０℃で湿度を３０％ＲＨに下げれば、水蒸気量は半分の９．１２（ｇ／立法メートル）となり、その後、２５℃にしても湿度は３９．５％ＲＨとなり、ほぼ適当な環境を維持したまま温度を下げられることが分かる。

従って、測定温度が３０℃で湿度６０％ＲＨのときで、２５℃に下げるには、まず、湿度を３０％ＲＨに下げ、その後温度を２５℃まで下げるように制御する。以上のように制御することにより、所望の湿度以下の環境を維持したまま所望の温度に下げることができる。

測定温度が２５℃、２０℃、１５℃、１０℃であった場合でも、以上の制御を行うために、それぞれ図１４、図１５、図１６、図１７を設けている。各テーブルの使用方法は、前述の例の説明と同様であるので、簡略化のためにその詳細な説明は省略する。

なお、以上説明したように、図１３ないし図１７を設けるのではなく、温度と飽和水蒸気量の関係のみを記憶しておき、空気中に含まれる水蒸気量を飽和水蒸気量と湿度の積算から求めるようにしてもよい。

例えば、測定温度が３０℃で湿度６０％ＲＨのときは、温度３０℃での飽和水蒸気量を抽出すると、３０．４ｇ／立法メートルが抽出され、湿度６０％ＲＨでの空気中の水蒸気量は、６０％ＲＨ×３０．４（ｇ／立法メートル）＝１８．２４（ｇ／立法メートル）が求められる（Ａ点）。この状態で除湿部４を動作させ３０％ＲＨまで下げると空気中の水蒸気量は、３０％ＲＨ×３０．４（ｇ／立法メートル）＝９．１２（ｇ／立法メートル）として求められる（Ｂ点）。

この状態で温度を２５℃まで下げると、２５℃での飽和水蒸気量は約２３（ｇ／立法メートル）であるので、水蒸気量９．１２（ｇ／立法メートル）のままであれば、湿度は、９．１２（ｇ／立法メートル）÷約２３（ｇ／立法メートル）＝４０％ＲＨとして推定することができる（Ｃ点）。

以上のように、温度と飽和水蒸気量の関係のみを記憶して置き、飽和水蒸気量と湿度の積算により空気中の水蒸気量を算出する方法により、所望の湿度以下を維持したまま所望の温度に下げることもできる。

なお、以上説明したように図１３ないし図１７のように３０℃から１０℃までの５℃置きのテーブルを設けた例を示したが、５℃置きではなく、さらに細かく或いは逆に粗く例えば１０℃置きのテーブルを設け、近い温度のテーブルを用いて温湿度制御を行うようにしてもよいし、多少複雑になるが、図１２の特性を複数の直線などにて近似し、各直線の係数をメモリに格納して置くようにしても勿論よい。

（実施例８の効果）
以上詳細に述べたように、実施例８の画像形成装置によれば、各温度における湿度と冷却後の湿度の関係テーブルを設け、所望の湿度以上とならないように温度を下げるように制御するので、用紙１０の吸湿を確実に防止し、所望の保存環境に移行させることができる。

実施例９の画像形成装置は、媒体収容装置に除湿時間タイマを設け、除湿時間が所定の時間より長いときは、加熱部を動作させ用紙の除湿を効率的に行うようにしたものである。

（構成）
実施例９の印刷部１３の構成は、実施例１にて説明した図１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。

図１８は、実施例９の画像形成装置の構成図である。同図に示したように、実施例９の画像形成装置では、温湿度調整制御部８に除湿時間タイマ５７を設けている。

（動作）
以上の構成により、実施例９の画像形成装置は、以下のように動作する。なお、印刷動作については、実施例１の印刷動作と同様であるので、簡略化のためにその説明は省略する。

まず、用紙１０の吸湿程度が少ない場合、例えば温度３０℃、湿度６０％ＲＨの状態から除湿部４を動作させ湿度を２０％ＲＨに下げる場合、除湿能力は一定であるので、湿度２０％ＲＨになる時間はほぼ同様の時間となる。

しかし、補充された用紙１０が吸湿されていた場合は、用紙カセット９内の湿度が除湿され下がると用紙カセット９内の空気の水蒸気量が減少し、用紙１０に含まれている水蒸気が空気中に放出される。このため、所定の湿度に達するまでの時間は、吸湿されていない正常な用紙１０がセットされた時間より長くなる。

従って、正常の用紙１０がセットされ目標湿度までの除湿にかかる正常除湿時間をあらかじめ実験等により求め、これを温湿度調整制御部８のメモリに記憶して置き、除湿タイマ５７により除湿にかかる時間が前記正常除湿時間以上となったときは、吸湿した用紙１０がセットされたと判定する。勿論、各温度にて除湿にかかる時間を測定し、所定の範囲内のデータを正常のデータとして平均値を求める等し温湿度調整制御部８のメモリに記憶するようにしてもよい。

そして、吸湿した用紙１０がセットされたと判定したときは、印刷動作を中断し、加熱部６を動作させ、用紙カセット９内および用紙１０の加熱を行う。すると、用紙カセット９内にある用紙１０が暖められるので、用紙１０に含まれる水蒸気が短時間に用紙カセット９内に放出される。

以上のように用紙１０から前記水蒸気が空気中に放出されるが、媒体収容部２の空気は暖められて温度が上昇しているので、見かけ上の相対湿度は下がる。しかし、水蒸気を多量に含んだ空気であるので、加熱部６の動作を一旦停止し除湿を行うように制御する。

例えば、温度２５℃で湿度６０％の状態で、除湿部４を用いて目標湿度３０％ＲＨまでの除湿を開始すると、用紙１０からの水蒸気の放出により湿度が４０％ＲＨまで上がる。このため、加熱部６を用いて加熱して３０℃まで上昇させ、見かけ上の湿度を３０％ＲＨ程度とする。そして、加熱部６の動作を一旦停止し３０℃ＲＨを維持して除湿を行うことにより、用紙１０から放出された水蒸気を取り除きながら、湿度３０％ＲＨを超えないように温度を下げるようにする。

なお、除湿タイマ５７により除湿にかかる時間が正常な除湿時間以上となったときは、吸湿度の高い用紙１０がセットされと判断し、高品位の印刷ができないので、表示部５６へその旨表示或いは印刷部１３にその旨通知し印刷部１３の表示部にて表示し、操作者に知らせるようにするとよい。

（実施例９の効果）
以上詳細に述べたように、実施例９の画像形成装置によれば、媒体収容装置１に除湿時間タイマ５７を設けて除湿時間を監視することにより、吸湿した用紙１０がセットされたことを検出し、加熱部６を動作させるようにしたので、用紙１０の除湿を効率よく行うことができる。

また、除湿時間が長いときは、吸湿した用紙１０がセットされ、しばらく印刷動作ができない旨、操作者に知らせるようにしたので、品質の悪い印刷が行われることを防止することもできる。

以上の実施例の説明では、印刷部１３を上側にし、媒体収容装置１を下側に配置する例を示したが、搬送口２９や搬送スタッカ２８の位置を変える必要はあるが、媒体収容装置１を上側にし印刷部１３を下側に配置してもよいし、或いは、これらを水平な同じ位置に配置する構成とした画像形成装置の場合にも本発明を容易に適用することができる。

以上述べたように、本発明は、温湿度により印刷品質が影響される電子写真式プリンタやインクジェットプリンタなどの画像形成装置或いは複写機などにも幅広く用いることができる。

実施例１の画像形成装置の構成図（側面図）である。 実施例１の媒体収容部の構成図（上面図）である。 実施例２の媒体収納装置の構成図（側面図）である。 実施例３の媒体収納装置の構成図（側面図）である。 実施例３の媒体収容部の構成図（上面図）である。 実施例４の媒体収納装置の構成図（側面図）である。 実施例５の用紙収納装置の構成図（側面図）である。 実施例５の媒体収容部の構成図（上面図）である。 実施例６の画像形成装置の構成図（側面図）である。 実施例７の画像形成装置の構成図（側面図）である。 飽和水蒸気特性の説明図である。 温湿度特性および実施例８の除湿制御動作の説明図である。 実施例８の動作説明図（３０℃）である。 実施例８の動作説明図（２５℃）である。 実施例８の動作説明図（２０℃）である。 実施例８の動作説明図（１５℃）である。 実施例８の動作説明図（１０℃）である。 実施例９の画像形成装置の構成図（側面図）である。

符号の説明

１ 媒体収容装置
２ 媒体収容部
３ 温湿度検出部
４ 除湿部
５ 冷却部
６ 加熱部
７ 加湿部
８ 温湿度検出部
９ 用紙カセット
１０ 用紙
２５ 搬送路遮蔽板
３３ 除湿部遮蔽板
３４、３５ 空気通路遮蔽板
４３ 冷却部遮蔽板
４５ カバー開閉検出部
４９ 加湿部遮蔽板
５１ 電源部
５２ Ｉ／Ｆ部
５６ 表示部
５７ 除湿タイマ

Claims (2)

1. 媒体収容装置に収納された媒体を搬送して前記媒体上に画像形成する画像形成装置において、
   前記媒体収容装置内の温度と湿度を検出する温湿度検出手段と、
   前記媒体収容装置内の除湿を行う除湿部と、
   前記媒体収容装置内の温度を冷却する冷却手段を設け、
   前記温湿度検出手段の検出結果に基づいて前記除湿部により前記媒体収容装置内を除湿し、
   前記冷却手段により前記媒体収容装置内の温度を下げる場合、まず前記除湿部により除湿を行ってその後前記冷却手段により温度を下げることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記除湿部は、目標温度における湿度が温度冷却前の温度における湿度を超えない程度まで除湿を行う請求項１記載の画像形成装置。

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