JP5239211B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、タンデム方式の画像形成装置において、感光体および書込ユニットの結露を防止するためのヒータを有する結露防止装置を備える画像形成装置に関するものである。

感光体及び書込ユニットを含むタンデム方式の画像形成装置において、低温から温度が急に上昇した場合に感光体や書込ユニット等が結露してしまうことがある。この結露を防止するために画像形成部を温めておくと効果があることが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
結露を防止するために画像形成部を温めておくために、特許文献１では、定着装置の省エネルギモード移行から一定時間後に結露防止ヒータをオンして消費電力を減らす技術が開示されている。また、特許文献２では、定着装置の排熱を利用する技術が開示されている。
特開２００２−２１５００６公報 特開２００４−６１５８０公報

しかしながら、夜間や休日にＢＫ（ブラック）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）の全色を温めておくとヒータの消費電力がかなり大きくなってしまうという問題がある。このため、夜間や休日中の消費電力を低減することが望ましい。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、画像形成装置の作像部の結露を防止するためにヒータを備え、このヒータを、例えば、ＢＫ（ブラック）、とその他の用の２つ以上に分割する画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、黒色作像部、及び黒色以外の他色作像部と、前記各作像部を構成する各像担持体上に光学的な画像情報を夫々書き込む黒色書込手段、及び他色書込手段と、複数のヒータから構成され前記各作像部及び前記各書込手段の結露を防止する結露防止装置と、定着ヒータを有した定着装置と、前記複数のヒータを個々にオンオフ制御する制御部と、を備え、前記複数のヒータは、前記黒色作像部用及び黒色書込手段用の黒色用ヒータと、前記他色作像部用及び他色書込手段用の他色用ヒータと、から構成され、前記制御部は、前記定着ヒータが省エネルギモードに移行した一定時間後に前記黒色用ヒータをオンさせることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、ファクシミリ用単色作像部と、ファクシミリ用以外の他色作像部と、前記各作像部を構成する各像担持体上に光学的な画像情報を夫々書き込むファクシミリ用書込手段、及び他色書込手段と、複数のヒータから構成され前記各作像部及び前記各書込手段の結露を防止する結露防止装置と、定着ヒータを有した定着装置と、前記複数のヒータを個々にオンオフ制御する制御部と、を備え、前記複数のヒータは、前記ファクシミリ用単色作像部用及びファクシミリ用書込手段用のファクシミリ用ヒータと、前記他色作像部用及び他色書込手段用の他色用ヒータと、から構成され、前記制御部は、前記定着ヒータが省エネルギモードに移行した一定時間後に前記ファクシミリ用ヒータをオンさせることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記制御部は、時刻を認識する時刻認識手段を備え、前記他色作像部用ヒータのオンを認識した現在時刻に応じてジョブ開始を制御することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記制御部は、日付を認識する日付認識手段を備え、前記他色作像部用ヒータをオンする日時を制御することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記制御部は、外気温度を認識する外気温度認識手段を備え、前記外気温度認識手段により認識された外気温度が一定温度以上の場合には、前記黒色用ヒータ及び他色用ヒータの何れも、又はファクシミリ用ヒータ及び他色用ヒータの何れもオンしないように制御することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記制御部は、外気温度を認識する外気温度認識手段を備え、前記外気温度認識手段により認識された外気温度が一定温度以下の場合には、前記定着ヒータが省エネルギモードに移行した一定時間後に、前記黒色用ヒータ及び他色用ヒータの双方、又は前記ファクシミリ用ヒータ及び他色用ヒータの双方をオンするように制御することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、前記制御部は、外気温度を認識する外気温度認識手段と、外気温度と作像部の温度が目標値まで達するまでの所要時間とを対応付けて記憶した第１のテーブルと、日付とジョブ開始時刻とを対応付けて記憶した第２のテーブルと、を備え、前記外気温度認識手段により認識した外気温度に基づいて前記第１のテーブルから前記所要時間を検索し、検索した所要時間の間前記他色用ヒータをオンした後、前記第２のテーブルを検索して前記ジョブ開始時刻に達している場合にジョブを開始するように制御することを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、前記制御部は、外気温度Ｔｎを認識する外気温度認識手段と、前記第２のテーブルと、を備え、前記外気温度Ｔｎと前記所要時間ｔｎとの関係式を予め求めておき、前記外気温度認識手段により認識した外気温度Ｔｎのときの所要時間ｔｎを前記関係式より求め、前記第２のテーブルによりジョブ開始時刻ｔｓを検索し、前記他色用ヒータをオンする時刻ｔをｔ＝ｔｓ−ｔｎより求め、該時刻ｔに達すると前記他色用ヒータをオンし、ジョブ開始時刻ｔｓに達すると前記他色用ヒータをオフした後ジョブを開始するように制御することを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、前記制御部は、外気湿度を認識する外気湿度認識手段を備え、前記外気湿度認識手段により認識された外気湿度が一定湿度以下の場合には、前記黒色用ヒータ及び他色用ヒータの何れも、又はファクシミリ用ヒータ及び他色用ヒータの何れもオンしないように制御することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、前記制御部は、外気温度を認識する外気湿度認識手段を備え、前記外気湿度認識手段により認識された外気湿度が一定湿度以上の場合には、前記定着ヒータが省エネルギモードに移行した一定時間後に、前記黒色用ヒータ及び他色用ヒータの双方、又は前記ファクシミリ用ヒータ及び他色用ヒータの双方をオンするように制御することを特徴とする。

本発明によれば、夜間や休日のようにファクシミリの使用頻度が高い時期は、モノクロ用の作像部（感光体及び書込ユニット）だけを温めておけるようにしておくことで、夜間や休日中の無駄な電力を省くことができる。すなわち、モノクロ用の作像部（感光体および書込ユニット）を温めるヒータとカラー用の作像部を温めるヒータを別々に制御できるようにすることで、夜間や休日中に使わないカラー用の作像部を温めるための消費電力を削減できる。
なお、複数のヒータの一部をオンする場合には黒色作像部のみならず他色作像部を加熱（オン）してもよい。
また、ヒータは、作像部と書込手段の何れか一方、又は双方を加熱する構成であっても良い。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はタンデム方式の画像形成装置の実施の形態を示す概略図であり、図２は図１の画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
以下、本発明に係る結露防止ユニット（結露防止装置）について添付の図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るタンデム方式の画像形成装置Ａを示す概略構成図である。この画像形成装置Ａは、プリンタとしての機能と、ファクシミリとしての機能を少なくとも備えた複合機である。
画像形成装置Ａは、装置本体１と、装置本体１の下部に配置されて転写紙Ｐを収容し一枚ずつ給送する給紙装置２（給紙カセット２ａ、給紙ローラ２ｂ）と、を備えている。
装置本体１の中央部には複数の作像部から構成された画像形成部Ｂが配置され、画像形成部Ｂの下方には書込ユニット（書込手段）４、上方には中間転写ベルト（中間転写体）２０が夫々配置されている。更に、装置本体１内の適所には、各作像部を構成する感光体及び書込手段への結露を防止する結露防止装置（結露防止ヒータユニット）３０と、図示しないスキャナ部と、これらを制御する制御部４０が配置されている。

画像形成部Ｂは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ〉、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成するためのイエロー作像部３Ｙ、マゼンタ作像部３Ｍ、シアン作像部３Ｃ、黒色作像部３Ｋを有し、各作像部は装置本体１に対して着脱可能に構成されている。以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示す。
図に示すように、各作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、図中矢印方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えている。感光体（像担持体）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、アルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆う、例えばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とから構成されている。各作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、それぞれ、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの周囲に、感光体を帯電する帯電装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、感光体に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、感光体上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋを備える。各作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの下方には、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに書込光Ｌを照射可能な光走査装置である光書込手段としての光書込ユニット４を備えている。各作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの上方には、各作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト２０を備えた中間転写ユニット５を備えている。また、中間転写ベルト２０に転写されたトナー画像を記録材である転写紙Ｐに定着する定着装置６を備えている。

また、装置本体１の上部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容するトナーボトル７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが装填されている。
書込ユニット４は、光源部であるレーザーダイオードから発射させる書込光Ｌを偏向走査部としてのポリゴンミラーによって偏向走査し、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に照射することにより、各感光体上に潜像を形成する。
中間転写ユニット５の中間転写ベルト２０は、駆動ローラ２１、テンションローラ２２、及び従動ローラ２３に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを備えている。
中間転写ユニット５は、中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像を転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ２５、転写紙Ｐ上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６を備えている。
書込ユニット（書込手段）４は、ケーシング内にポリゴンミラー、レンズ、ミラー等の各種光学部品を収容した構成を備えている。書込ユニット４は、各作像部を構成する感光体を露光するために共通使用される単一の半導体レーザ、及び単一のポリゴンミラーの他に、４つの作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ用に４系統の光路を形成する光学部品群（ガラス板、ミラー、レンズ等）を有している。従って、何れかの光学部品が結露した場合には、各感光体上への書込画像の画質の低下を招くこととなる。

次に、上記構成の画像形成装置において、カラー画像を得る工程について説明する。
まず、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにおいて、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが帯電装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって一様に帯電される。その後、光書込ユニット４により、画像情報に基づく書込光Ｌが偏向走査されて感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの表面に潜像が形成される。感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の潜像は、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの現像ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像化される。
感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上のトナー像は、各一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト２０上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、クリーニング装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのクリーニングブラシによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。
トナーボトル７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によって各作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに所定量補給される。

一方、給紙カセット２ａ内の転写紙Ｐは、給紙カセット２ａの近傍に配設された給紙ローラ２ｂによって、装置本体１内に搬送され、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像が転写紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着装置６を通過することで画像定着が行われ、排出ローラ２９によって排紙トレイ８に排出される。感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと同様に、中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。
定着装置６は、定着ヒータ６ａ’によって加熱される加熱ローラ６ａと、加圧ローラ６ｂとから構成される。

図２は、本発明の画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。この制御系１００は、図２に示すように制御部４０と、画像形成装置の外部の温湿度を検出する温湿度センサ４１と、ジョブ開始時刻や時間等を計時するタイマ４２と、画像形成部等の所要ユニットが結露しないように所定の温度に設定するヒータ４３と、外気温度とヒータ４３の温度が目標値まで達するまでの所要時間とを対応付けて記憶した第１のテーブルと、日付とジョブ開始時刻とを対応付けて記憶した第２のテーブルとを記憶するメモリ４４と、レーザ光学系と画像形成部から構成される画像出力部４５と、スキャナ等で構成される画像読取部４６と、回線と接続して所定のプロトコルにより外部のファクシミリや複合機と通信する通信制御部４７と、を備えて構成される。尚、画像出力部４５、画像読取部４６、及び通信制御部４７によりファクシミリ機能を構成し、画像出力部４５によりプリンタ機能を構成している。
このような画像形成装置Ａにおいて、暖房等による加温によって気温の低い状態から急に機械が温まると感光体や書込ユニットが結露する。これは、低い外気温度によって感光体や書込ユニットを構成する部品群の温度が冷却状態にあるときに、急激に装置内温度が上昇することにより、空気中の蒸気が飽和状態となって感光体や書込ユニットに結露を起こすためである。感光体や書込ユニットが結露すると画像乱れが発生するため、結露を防止するために、夜間は、結露防止装置３０として設けたヒータによって各感光体や書込ユニット４を継続的に温めておく等の対策をとることがある。

図３は結露防止装置３０を書込ユニット４の直下位置に配置した装置構成例を示している。なお、後述するように結露防止装置３０を構成する各結露防止ヒータの配置場所については書込ユニット４の下方のみならず、各作像部の配置領域と書込ユニット４との間に配置してもよい。また、図示しないが書込ユニット４を各作像部の配置領域の上方に配置する場合には、両者の間に結露防止装置３０を配置してもよい。
図３の結露防止装置３０は、横方向に順次配列された各作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと対応した下方位置にこれらをカバーするように画像形成部Ｂの全長に亘って形成するのが好ましい。結露防止装置３０を構成する結露防止ヒータからの熱は上方に伝搬するが、この際、熱伝導媒体として空気、各部品、及び板金が有効に作用する。
なお、給紙カセット２ａの横方向スペースを利用して破線で示すように廃トナー容器５０が配置されている場合、廃トナー容器５０内の廃トナー（凝固温度は４５℃程度）が結露防止装置３０からの熱（ヒータの発熱温度は５０℃程度）によって凝固する不具合を防止するために、結露防止装置３０を廃トナー容器５０の上方にオーバーラップさせると共に両者間に断熱材層を配置する。或いは、廃トナー容器５０とオーバーラップする結露防止装置３０の端部を除去するようにしてもよい。

結露防止装置３０は、各作像部のみならず、各作像部に対応して上下位置関係で配置された書込ユニット４の光学部品（仕切用のガラス板、ミラー、レンズ等）をも加熱して光学部品への結露を防止する。
結露は、水蒸気を含んだ空気が結露点まで冷却されることにより、空気中の水分が水滴となって現れる現象であり、画像形成装置内部においては、作像部を構成する感光体表面や、書込ユニット４を構成する光学部品に結露が発生することにより画質を低下させる原因となる。
本発明では、画像形成装置が設置された室温が夜間、休日等において結露点まで低下する環境において、夜間等における動作頻度が高い特定の作像部（例えば、黒色作像部）や書込ユニット４が結露点まで冷却されることを防止するために、定着装置６を構成する定着ヒータ６ａ’がオフしてスリープモードになった時に結露防止装置３０を構成する結露防止ヒータをオンするように制御する。

仮に、夜間等における使用頻度と無関係にＢＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙの全ての感光体および書込ユニット全体を一律に温めるとすれば、結露防止ヒータの大きさがかなり大きくなり、消費電力も多くなる。
しかし、実際には夜間、休日にはファクシミリ受信機能のみが利用されることが多く、通常は、黒色画像、その他のファクシミリ用単色画像が正常に得られれば問題ないことが多い。本発明は結露防止装置３０の結露防止ヒータを２つ以上に分割し（黒色作像部３Ｋと、それ以外の他色作像部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙに対して夫々分けて設け）、夜間は黒色作像部３Ｋと、これに対応した書込ユニット４の一部部品のみを温めて結露を防止することで消費電力を必要最小限に抑えるようにしている。

図４は結露防止装置３０を構成する結露防止ヒータを黒色作像部用ヒータ３０ａと、カラー作像用ヒータ（黒色以外の他色作像部用ヒータ）３０ｂとに分割し、且つ各ヒータ毎にオンオフ制御するように構成した場合の構成例である。各ヒータ３０ａ、３０ｂは、例えばニクロム線から構成し、板金３５の片面上に設けた絶縁層上に配線されている。
結露防止装置３０は、黒色作像部３Ｋ用のヒータ３０ａの他に、黒色以外の他色用の作像部、即ち他色作像部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ毎に個別にヒータを設けて、個別にオンオフ制御されるようにしてもよい。
黒色作像部３Ｋ、及びこれに対応する書込ユニット４の構成要素（黒色作像部に対応した書込手段）を適正温度に温めるための黒色作像部用ヒータ３０ａは、定着ヒータ６ａ’が省エネルギモードになり、ヒータランプがオフするとオンするようになっており、夜間中や休日中のように室温が低い場合でも、黒色作像部３Ｋ（ファクシミリ用作像部）及び対応する書込手段を結露点以上の温度に常に温めることができ、かつ黒色画像、その他のファクシミリ用の単色画像では常時結露を防止できるためファクシミリを常に使用できる。
このように、夜間中及び休日中の黒色作像部（ファクシミリ用作像部）の結露によるファクシミリ画像の乱れを防止するために、黒色作像部用ヒータ３０ａを定着ヒータの省エネルギモード移行に伴ってオンすることによって夜間及び休日中、黒色作像部、その他のファクシミリ用作像部の結露を防止する。

一方、カラー作像部（黒色以外の他色作像部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ）用ヒータ３０ｂは夜間中や休日中のコピーやプリンタを使用しない時はオフしている。しかし、この状態で、例えば、早朝の室温が低い時に暖房を入れて室温が急に上がってしまうとカラー作像部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙが結露を起こしてしまう。
このような結露を防止するために、制御部３０に時間を認識する時刻認識手段を設け、カラー作像部用ヒータ３０ｂをユーザがコピーやプリンタを使用する数時間前からオンすることで、カラー作像部３Ｎ、３Ｃ、３Ｙと、これらに対応する書込ユニット４の各光学系を事前に加温しておき、無駄な電力を消費することなく、結露画像が発生しない画像形成装置を提供できる。
上述したように、ファクシミリ用に使用される黒色作像部３Ｋを夜間等に加熱しておくことにより、黒色作像部を用いて形成される黒色画像は結露画像が発生しないが、早朝の室温が低い時に暖房を入れて室温が急に上がってしまった場合などにはカラー画像で結露画像が発生してしまう。そこで、本実施形態では、カラー作像部用ヒータ（他色用ヒータ）３０ｂを早朝にタイマでオンすることで、使用時には結露画像が発生しないようにしている。

図５（ａ）は、外気温度と作像部の温度が目標値まで達するまでの所要時間との関係を示す図である。縦軸に温湿度センサ４１により検出された温度Ｔｎを示し、横軸に所要時間ｔｎを示す。即ち、予め、画像形成装置を恒温槽等に設置して、外気温度をＴ１に設定したときに、ヒータ４３をオンして、目標温度に到達するまでの所要時間を計測し、そのときの時間をｔ１とする。次に、外気温度をＴ２に設定したときに、ヒータ４３をオンして、目標温度に到達するまでの所要時間ｔ２を計測する。このように、順次、外気温度をＴ６まで変化させたときの夫々の所要時間を計測することにより、図のような特性がプロットされる。例えば、特性が２次曲線になった場合は、
ｆ（ｘ）＝ａＸ²＋ｂＸ＋ｃ・・・（１）
の関係式となる。尚、外気温度を変化させる前に、ヒータ４３が充分外気温度と等しくなるまで冷却してから測定を行なう。
図５（ｂ）は、テーブル１とテーブル２の一例を示す図である。例えば、テーブル１は、温湿度センサ４１により検出した外気温度とヒータ４３の温度が目標値まで達するまでの所要時間とを対応付けて記憶したものである。この例では、０〜Ｔ１の場合はｔ０、Ｔ１〜Ｔ２の場合はｔ１と夫々設定し、各温度範囲にある温度に対して時間が長いほうに設定することにより、確実に目標温度に達する時間を確保することができる。また、テーブル２は、月日とジョブ開始時刻を対応付けて記憶したものである。この例では、４／２はジョブ開始時刻が８時、４／３はジョブ開始時刻が９時３０分といった具合に、各月日ごとにジョブ開始時刻を設定して記憶しておくものである。尚、月日に限らず、曜日毎に設定しても良い。

図６は、目標温度までの到達時間をテーブルから求めてジョブ開始動作を行なう場合のフローチャートである。図５を参照して説明する。まず、温湿度センサ４１により外気温度を測定する（Ｓ１）。その温度データは一旦メモリ４４に記憶しておく。次に、テーブル１を検索して外気温度に対応する目標温度（Ｔｓ）までの所要時間を検索する（Ｓ２）。例えば、検出温度がＴ１〜Ｔ２の範囲内の場合は、所要時間はｔ１となる。次に、ヒータ４３をＯＮして（Ｓ３）、ヒータ４３を加熱する。制御部４０は、タイマ４２を計数しながら、所要時間ｔ１に達したか否かを監視する（Ｓ４）。ｔ１に達していなければ（Ｓ４でＮＯ）、ヒータ４３を加熱し続け、ｔ１に達すると（Ｓ４でＹＥＳ）ヒータ４３をＯＦＦする（Ｓ５）。この時点で、加熱対象は、目標温度に達しているはずであるので、テーブル２を検索して、当日のジョブ開始時刻を検索する（Ｓ６）。例えば、当日が４／３であれば、９時３０分がジョブ開始時刻であるので、制御部４０はタイマ４２を参照して今の時刻が９時３０分を過ぎているか否かを監視する（Ｓ７）。９時３０分を過ぎていれば（Ｓ７でＹＥＳ）、ジョブを開始する（Ｓ８）。

図７は、目標温度までの到達時間を関係式から求めてジョブ開始動作を行なう場合のフローチャートである。図５を参照して説明する。まず、温湿度センサ４１により外気温度Ｔｎを測定する（Ｓ１１）。制御部４０は、予め求めた関係式ｆ（ｘ）に外気温度Ｔｎを代入して目標温度に到達するまでの所要時間ｔｎを演算する（Ｓ１２）。例えば、外気温度がＴ２の場合は、演算結果により所要時間がｔ２として演算される。そして、その結果を一旦メモリ４４に記憶しておく。次に、テーブル２を検索して、当日のジョブ開始時刻ｔｓを検索する（Ｓ１３）。次に、ヒータ４４をＯＮする時間ｔをｔ＝ｔｓ−ｔｎより求める（Ｓ１４）。例えば、ｔｎが１時間で、当日が４／３であれば、９時３０分がジョブ開始時刻であるので、制御部４０はヒータ４４をＯＮする時間ｔを、ｔ＝９：３０−１＝８：３０として求める。次に、ｔが８：３０に達したか否かを監視し（Ｓ１５）、その時間になると（Ｓ１５でＹＥＳ）、ヒータ４４をＯＮして（Ｓ１６）、ジョブ開始時刻（９：３０）になるまで継続する（Ｓ１７）。そして、ジョブ開始時刻（９：３０）になると、ヒータ４４をＯＦＦして（Ｓ１８）、ジョブを開始する（Ｓ１９）。
また、制御部３０に日付を認識する日付認識手段を設け、カラー作像部用ヒータ３０ｂをオンする日（オンしない日）を設定できるようにすることによって、休日中の電力消費を回避することができ、休日にはカラー作像部用ヒータ３０ｂをオンしないことで無駄な消費電力を低減することができる。

図８は日付によるヒータ制御を説明するフローチャートである。制御部４０は、タイマ４２を参照して、当日の曜日が土曜日又は日曜日かを検索する（Ｓ２０）。もし、何れの曜日でもなければ（Ｓ２０でＮＯ）図６又は図７のフローへ飛ぶ。曜日が土曜日又は日曜日（休日を含む）の場合は（Ｓ２０でＹＥＳ）、ヒータをＯＦＦする（Ｓ２１）。
さらに、外気温度が高いのにヒータをオンしてしまうと無駄な電力を消費してしまう。そこで、制御部３０は外気温度を認識する外気温度認識手段を備え、外気温度がある一定温度以上の場合は両ヒータ３０ａ、３０ｂもオンしないように制御することによってヒータが必要な温度になった時だけヒータをオンすることで消費電力を低減することができる。
外気温度が或る一定温度以下になると１つのヒータで黒色作像部（ファクシミリ用作像部）及び対応する書込ユニットの光学部品の結露を防止できなくなる場合がある。この場合、上記した外気温度認識手段は、外気温度がある一定温度以下の場合は両ヒータ３０ａ、３０ｂもオンするように構成する。これによって、一定温度以下になると両ヒータ３０ａ、３０ｂをオンすることで黒色作像部、及びそれに対応する書込ユニットの光学部品の結露をより防止できるようになる。なお、カラー作像部用のヒータ３０ｂを黒色以外の他色作像部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ毎に分割した場合には、黒色作像部に隣接する他色作像部、図１の例ではシアン作像部３Ｃ用の分割ヒータを同時に発熱させることが有効である。

図９は外気温度によるヒータ制御を説明するフローチャートである。制御部４０は、温湿度センサ４１により外気温度を測定する（Ｓ２５）。その結果、外気温度が一定温度以上であれば（Ｓ２６でＹＥＳ）カラーヒータをＯＦＦする（Ｓ２８）。外気温度が一定温度以下であれば（Ｓ２６でＮＯ）カラーヒータをＯＮする（Ｓ２７）。尚、温度に限らず湿度を検出してカラーヒータを制御することもできる。
次に、外気湿度が低いのにヒータをオンしてしまうと無駄な電力を消費してしまう。
これを防止するために、制御部３０は外気湿度を認識する外気湿度認識手段（図９中に図示するが、フローと説明は省略）を備え、外気湿度がある一定湿度以下の場合は両ヒータ３０ａ、３０ｂもオンしないように構成する。これによって、ヒータが必要な湿度になった時だけヒータをオンすることで消費電力を減らすことができる。
外気湿度がある一定湿度以上になると１つのヒータで黒色画像の結露を防止できなくなる場合がある。そこで、外気湿度認識手段は、外気湿度がある一定湿度以上の場合は両ヒータ３０ａ、３０ｂもオンするように構成する。これにより、一定湿度以上になると両ヒータ３０ａ、３０ｂがオンすることで黒色画像の結露をより防止できるようになる。

結露防止装置３０の取り付けに関しては、作像部、及び書込ユニットの周り（上下方向、前後左右方向のうちの適所）に板金３５を設けてその板金３５に結露防止装置３０を取り付けると熱の伝導がよい。
図３、図４の実施形態では各作像部に対応する書込ユニット４の下方に給紙装置２と書込ユニット４を仕切るための板金３５を略水平に設け、この板金３５に結露防止装置３０を構成するヒータ３０ａ、３０ｂを取り付け、各ヒータを個別にオンオフ制御するようにしている。このように、熱伝導のよい板金３５を書込ユニット４の下方位置に設けて、この板金３５に結露防止装置３０を取り付けることにより各ヒータから発生した熱を効率的に上方に位置する書込ユニット内の光学部品と、その上方に位置する各作像部に伝えることができる。

図１０は画像形成装置Ａの装置本体１の筐体構造の要部を示す略図であり、四隅に設けた支柱６０の内側に結露防止装置３０を搭載した板金３５が固定されると共に、板金３５の上方には所定の間隔を隔てて板金製の仕切板６１が配置されている。板金３５上のスペースの少なくとも一側方に側壁を構成する板金６２が配置されている。図３の構成例では板金３５上のスペース内に書込手段４が配置され、更に仕切板６１上には各作像部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋ（画像形成部Ｂ）が搭載されている。
結露防止装置３０を構成する各結露防止ヒータ３０ａ、３０ｂから発生した熱は、板金３５から側壁を構成する板金６２を経て仕切板６１へ伝達され、更に各作像部を加温する。また、結露防止装置３０の直上に配置された書込ユニット４を構成する各作像部用の書込手段に対しては直接的にヒータからの熱が伝達され、ケーシングを経由して内部部品が加温される。このため、光学部品の結露が防止、解消される。
なお、通常の筐体構成では、板金３５上のスペースの四方が板金製の側板により包囲されているため、結露防止装置３０からの熱はこれらの側板を伝わって上方に位置する書込ユニット４、及び各作像部へ効率よく伝達される。
また、図１１に示すように、各結露防止ヒータ３０ａ、３０ｂから発生した熱を効率的に各作像部や書込ユニットへ伝えるように、板金３５以外の方向（作像部以外の方向）を熱伝導率が金属よりも低い遮蔽部材３６（モールドや断熱材など）で囲む構成にすることもできる。これによって、ヒータの熱が他へ逃げてしまうのを防ぐことができるため、熱を効率的に各作像部、及び書込ユニットに伝えることができる。

図１２は分割配置される結露防止装置３０の取り付け用板金の実施の形態を示す概略図であり、取り付け板金３５を黒色作像部用ヒータ取り付け板金３５ａ及びカラー作像部用ヒータ取り付け板金３５ｂに分割（相互の熱伝導が遮断されるように分離）した実施の形態である。
ヒータのみならず、取り付け板金３５を各作像部に対応させて複数に分割することで、黒色作像用ヒータ３０ａの熱が他色作像部方向へ逃げることなくより効果的に黒色作像部を温めることができる。
このように黒色作像部用ヒータ３０ａからの熱を他へ逃がさず、黒色作像部（ファクシミリ用作像部）をより効率的に温めるために、複数に分割されたヒータ３０ａ、３０ｂを、それぞれ別体の板金３５ａ、３５ｂに取り付ける。黒色用ヒータ取り付け板金３５ａと他色用ヒータ取り付け板金３５ｂを別体とすることでより効率的に黒色作像部を温めることができる。
或いは、カラー作像部用ヒータ取り付け板金３５ｂを各作像部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙごとに分割して各分割板金間での熱の伝導を遮断するようにしてもよい。

図１３はヒートシンク形状を有する結露防止装置の取り付け板金を示す概略図である。
ヒータ取り付け用の板金３５に放熱フィン等のヒートシンク形状部分３５ｃを付けるとより多くの熱を作像部へ送ることができる。
図１３の実施形態では、結露防止ヒータからの熱を効果的に作像部、及び書込ユニットへ伝えるために、黒色作像部用の取り付け板金３５ａにヒートシンク形状部分３５ｃを設けているが、カラー作像部用ヒータ取り付け板金３５ｂや両者一体の取り付け用板金にヒートシンク形状部分を設けても良い。
黒色以外の他色作像部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ用に複数に分割したヒータ線を図１２のように一体部品のヒータ３０ｂで作ることで部品点数を削減できる。また図１２ではサーモスタットは省略しているが、サーモスタットによってヒータの温度を一定に保つようにすることも可能である。
なお、複数のヒータの一部をオンする場合には黒色作像部のみならず他色作像部を加熱（オン）してもよい。
また、ヒータは、作像部と書込手段の何れか一方、又は双方を加熱する構成であっても良い。
また、作像部で使用する色が、「他色」が単色であっても、複数色（多色）であっても構わない。
以上のように本発明による結露防止ユニットを備える画像形成装置においては、黒色作像部、及び対応する書込ユニットの光学部品を温めるヒータと、黒色以外の他色用作像部、及び対応する書込ユニットの光学部品を温めるヒータを別々に制御できるようにすることで、夜間や休日中に使わない作像部や書込ユニットを温めるための消費電力を削減できる。

本発明の一実施形態に係るタンデム方式の画像形成装置Ａを示す概略構成図である。 本発明の画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。 結露防止装置を書込ユニットの直下位置に配置した装置構成例を示す図である。 結露防止装置を構成する結露防止ヒータを黒色作像部用ヒータと、カラー作像用ヒータとに分割し、且つ各ヒータ毎にオンオフ制御するように構成した場合の構成例を示す図である。 （ａ）は、外気温度とヒータの温度が目標値まで達するまでの所要時間との関係を示す図、（ｂ）は、テーブル１とテーブル２の一例を示す図である。 目標温度までの到達時間をテーブルから求めてジョブ開始動作を行なう場合のフローチャートである。 目標温度までの到達時間を関係式から求めてジョブ開始動作を行なう場合のフローチャートである。 日付によるヒータ制御を説明するフローチャートである。 外気温度によるヒータ制御を説明するフローチャートである。 画像形成装置Ａの装置本体１の筐体構造の要部を示す略図である。 分割配置される結露防止装置の取り付け用板金の実施の形態を示す概略図である。 分割配置される結露防止装置の取り付け用板金の実施の形態を示す概略図である。 分割配置される結露防止装置の取り付け用板金の実施の形態を示す概略図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置、Ｂ 画像形成部、１ 装置本体、 ２ 給紙装置、３Ｋ 黒色作像部、３Ｃ シアン（Ｃ）作像部（黒色以外の作像部）、 ３Ｍ マゼンタ（Ｍ）作像部（黒色以外の作像部）、３Ｙ イエロー（Ｙ）作像部（黒色以外の作像部）、４ 書込ユニット、６ 定着装置、２０ 中間転写ベルト、３０ 結露防止装置、３０ａ 黒色作像部用ヒータ、３０ｂ カラー作像部用ヒータ、３５ 結露防止装置取り付け板金、３５ａ 黒色作像部用ヒータ取り付け板金、３５ｂ カラー作像用部ヒータ取り付け板金、３５ｃ ヒートシンク形状部分、３６ 遮蔽部材

Claims (10)

1. 黒色作像部、及び黒色以外の他色作像部と、前記各作像部を構成する各像担持体上に光学的な画像情報を夫々書き込む黒色書込手段、及び他色書込手段と、複数のヒータから構成され前記各作像部及び前記各書込手段の結露を防止する結露防止装置と、定着ヒータを有した定着装置と、前記複数のヒータを個々にオンオフ制御する制御部と、を備え、
   前記複数のヒータは、前記黒色作像部用及び黒色書込手段用の黒色用ヒータと、前記他色作像部用及び他色書込手段用の他色用ヒータと、から構成され、
   前記制御部は、前記定着ヒータが省エネルギモードに移行した一定時間後に前記黒色用ヒータをオンさせることを特徴とする画像形成装置。
2. ファクシミリ用単色作像部と、ファクシミリ用以外の他色作像部と、前記各作像部を構成する各像担持体上に光学的な画像情報を夫々書き込むファクシミリ用書込手段、及び他色書込手段と、複数のヒータから構成され前記各作像部及び前記各書込手段の結露を防止する結露防止装置と、定着ヒータを有した定着装置と、前記複数のヒータを個々にオンオフ制御する制御部と、を備え、
   前記複数のヒータは、前記ファクシミリ用単色作像部用及びファクシミリ用書込手段用のファクシミリ用ヒータと、前記他色作像部用及び他色書込手段用の他色用ヒータと、から構成され、
   前記制御部は、前記定着ヒータが省エネルギモードに移行した一定時間後に前記ファクシミリ用ヒータをオンさせることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御部は、時刻を認識する時刻認識手段を備え、前記他色作像部用ヒータのオンを認識した現在時刻に応じてジョブ開始を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、日付を認識する日付認識手段を備え、前記他色作像部用ヒータをオンする日時を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、外気温度を認識する外気温度認識手段を備え、前記外気温度認識手段により認識された外気温度が一定温度以上の場合には、前記黒色用ヒータ及び他色用ヒータの何れも、又はファクシミリ用ヒータ及び他色用ヒータの何れもオンしないように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、外気温度を認識する外気温度認識手段を備え、前記外気温度認識手段により認識された外気温度が一定温度以下の場合には、前記定着ヒータが省エネルギモードに移行した一定時間後に、前記黒色用ヒータ及び他色用ヒータの双方、又は前記ファクシミリ用ヒータ及び他色用ヒータの双方をオンするように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、外気温度を認識する外気温度認識手段と、外気温度と作像部の温度が目標値まで達するまでの所要時間とを対応付けて記憶した第１のテーブルと、日付とジョブ開始時刻とを対応付けて記憶した第２のテーブルと、を備え、前記外気温度認識手段により認識した外気温度に基づいて前記第１のテーブルから前記所要時間を検索し、検索した所要時間の間前記他色用ヒータをオンした後、前記第２のテーブルを検索して前記ジョブ開始時刻に達している場合にジョブを開始するように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、外気温度Ｔｎを認識する外気温度認識手段と、前記第２のテーブルと、を備え、前記外気温度Ｔｎと前記所要時間ｔｎとの関係式を予め求めておき、前記外気温度認識手段により認識した外気温度Ｔｎのときの所要時間ｔｎを前記関係式より求め、前記第２のテーブルによりジョブ開始時刻ｔｓを検索し、前記他色用ヒータをオンする時刻ｔをｔ＝ｔｓ−ｔｎより求め、該時刻ｔに達すると前記他色用ヒータをオンし、ジョブ開始時刻ｔｓに達すると前記他色用ヒータをオフした後ジョブを開始するように制御することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、外気湿度を認識する外気湿度認識手段を備え、前記外気湿度認識手段により認識された外気湿度が一定湿度以下の場合には、前記黒色用ヒータ及び他色用ヒータの何れも、又はファクシミリ用ヒータ及び他色用ヒータの何れもオンしないように制御することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、外気温度を認識する外気湿度認識手段を備え、前記外気湿度認識手段により認識された外気湿度が一定湿度以上の場合には、前記定着ヒータが省エネルギモードに移行した一定時間後に、前記黒色用ヒータ及び他色用ヒータの双方、又は前記ファクシミリ用ヒータ及び他色用ヒータの双方をオンするように制御することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の画像形成装置。

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