(57)【要約】【課題】感光体に温度偏差が生じないように感光体暖め動作を行うことにより、トナー固着や画像流れの発生を防止することができる画像形成装置を提供することにある。【解決手段】画像形成装置は、像担持体１１への送風経路上流側に設けられて前記像担持体１１に向けて外気を送る送風機１と、該送風機１を内部に配置しかつ前記送風経路を複数に分岐して前記像担持体１１内周へと前記像担持体１１外周へと外気を導く外気導入ダクト２と、前記像担持体の外面に対して該像担持体の軸方向に均一に設けた前記外気導入ダクトの開口部２−３と、前記外気導入ダクト２内の前記送風経路分岐位置より前記送風機１側に発熱体３を備え、前記外気導入ダクト２の前記送風経路分岐位置に、前記像担持体の暖め動作時に該像担持体１１内周への前記送風経路を遮断する第１位置と前記像担持体の暖め動作時以外に前記送風経路を開放する第２位置とへと移動可能な送風経路遮断手段４、５、６を設けることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体への送風経路上流側に設けられて前記像担持体に向けて外気を送る送風機と、該送風機を内部に配置しかつ前記送風経路を複数に分岐して前記像担持体内周及び前記像担持体外周へ外気を導く外気導入ダクトと、前記像担持体の外面に対して該像担持体の軸方向に均一に設けた前記外気導入ダクトの開口部と、前記外気導入ダクト内の前記送風経路分岐位置より前記送風機側に設けた発熱体と、を備えた画像形成装置において、
前記外気導入ダクトの前記送風経路分岐位置に、前記像担持体の暖め動作時には該像担持体内周への前記送風経路を遮断する第１位置と、前記像担持体の暖め動作時以外には前記送風経路を開放する第２位置へ、と移動可能な送風経路遮断手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記送風経路遮断手段は、前記発熱体通電前に前記像担持体内周への前記送風経路を遮断する第１位置に移動し、前記発熱体通電後に前記像担持体内周への前記送風経路を開放する第２位置に移動することを特徴とする請求項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、像担持体上に形成したトナー画像を直接又は間接的に転写して、用紙、ＯＨＰフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ又はそれらの複合機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電子写真式の画像形成装置では、像担持体の回転とともに、その表面を帯電装置で一様に帯電し、書き込み装置で露光することにより書き込みを行って像担持体表面に静電潜像を形成し、現像装置でトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像化して形成したトナー画像を転写装置で転写して記録媒体に画像を記録する。画像転写後の像担持体表面は、クリーニング装置で清掃して再度の画像形成に備えている。
このような電子写真式の画像形成装置では、近年、アモルファスシリコンに代表される材料を用いて像担持体の表面硬度を大きくし、耐摩耗性を高め、また耐久性を向上することが行われている（例えば、特許文献１乃至６参照）。
しかしながら、このような表面硬度を大きくした像担持体では、画像流れ（画像ボケ）と呼ばれる現象を発生する。画像流れとは、画像がかすれたようになったり、画像の周囲が滲んだりする現象である。
【０００３】
この画像流れの発生原因は、空気中の水分が像担持体の表面に吸着して表面抵抗が低下し、形成した静電潜像の電荷が周囲方向に流れて電位が低下したり、境界が不明確になったりするためであると考えられている。
空気中の水分が像担持体の表面に吸着する要因としては、帯電装置として帯電チャージャを用いる時、そのコロナ放電により発生するオゾンが紙粉やトナー成分と反応し、硝酸イオンやアンモニアイオンなどの放電生成物を生じ、それが像担持体表面に付着することによりその放電生成物が水分を吸着することが考えられる。
そして、高湿環境下にあっては、このように像担持体表面に放電生成物が付着した時、像担持体の表面抵抗が低下し、画像流れを発生する。とくに、放電生成物の付着が集中する帯電装置の直下において、画像流れが発生し易かった。また、画像流れは、一日の初めの画像形成装置の立ち上げ時に発生することが多かった。
【０００４】
例えば、特許文献１の従来例においては、ヒータを感光体素管の内側に装着する技術が広く用いられており、また、例えば、特許文献２及び３に記載の定着装置を熱源として感光体を暖める技術や、例えば、特許文献４乃至６に記載の感光体に温風を当てる技術により画像流れを防止する装置が提案されている。
上述した技術のうち感光体に温風を当てて像流れを防止する技術は広く採用されている。特許文献６では、効率良く感光体表面を暖める目的で外気導入ダクトを発熱体の下流側で感光体内周側に向かう第１分岐部と感光体外周側に向かう第２分岐部とに分岐している。
発熱体は、感光体の暖め動作時のみ通電する。従来例の外気導入ダクトは、印刷中に定着ユニットが発生する熱やクリーニング部材との接触で温度上昇する感光体を内周側と外周側から送風した外気によって効率良く冷却する機能を持つ。この冷却機能により感光体は、トナー溶融温度（約５０℃）以下に保たれるので、感光体やクリーニング部材へのトナー固着が防止できる。
【特許文献１】特開平１１−１４３２９４号公報
【特許文献２】特開平６−１３０７７１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５４３３０号公報
【特許文献４】特開平６−１９２４６号公報
【特許文献５】特許第３９５０６３９号
【特許文献６】特開２００４−１６３５４８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、感光体暖め動作時の感光体温度は、画像流れが発生しない温度（約４０℃）以上でかつトナー溶融温度（約５０℃）以下となるように感光体を暖める必要がある。感光体暖め動作時の感光体長手方向の風量が不均一な場合、感光体に温度偏差が生じる。
特許文献６では、感光体内側への送風が一端部から他端部へ向けて送られるため、感光体内周側へ送られる温風の熱量が長手方向で不均一であった。また、従来例の装置に発熱量の大きい発熱体を設置して短時間で感光体を暖めようとした場合、一端部（発熱体側）の温度は短時間でトナー溶融温度（約５０℃）まで上昇するが、他端部の温度は画像流れが発生しない温度（約４０℃）まででそれ以上上昇しない（画像流れが発生する）不具合が発生した。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、感光体に温度偏差が生じないように感光体の暖め動作を行うことにより、トナー固着や画像流れの発生を防止することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体への送風経路上流側に設けられて前記像担持体に向けて外気を送る送風機と、該送風機を内部に配置しかつ前記送風経路を複数に分岐して前記像担持体内周及び前記像担持体外周へ外気を導く外気導入ダクトと、前記像担持体の外面に対して該像担持体の軸方向に均一に設けた前記外気導入ダクトの開口部と、前記外気導入ダクト内の前記送風経路分岐位置より前記送風機側に設けた発熱体と、を備えた画像形成装置において、前記外気導入ダクトの前記送風経路分岐位置に、前記像担持体の暖め動作時には該像担持体内周への前記送風経路を遮断する第１位置と、前記像担持体の暖め動作時以外には前記送風経路を開放する第２位置へ、と移動可能な送風経路遮断手段を設ける画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記送風経路遮断手段は、前記発熱体通電前に前記像担持体内周への前記送風経路を遮断する第１位置に移動し、前記発熱体通電後に前記像担持体内周への前記送風経路を開放する第２位置に移動する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、送風経路遮断手段で第１分岐部を遮断した状態で感光体を均一に暖めることができるので、トナー固着や画像流れの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部斜視図である。図２は外気導入ダクトの分岐及び内部配置を模式的に示す斜視図である。
図１の画像形成装置Ａにおいて、像担持体である感光体１１はアモルファスシリコン又はアルミナを含有したＣＴＬ層（キャリア輸送層）を表面保護層として備えている。
画像形成装置Ａ正面からみて右横に外気導入ダクト２を取り付け、その開口端に吸込み口を設け、この吸込み口には防塵フィルタを取り付けている。外気導入ダクト２内には、吸気ファン１を設けている。この吸気ファン１により吸込み口から外気導入ダクト２内に空気を取り入れる。
外気導入ダクト２内にあって、吸気ファン１の送風方向下流側には、発熱体３を配置している。外気導入ダクト２は、発熱体３よりも下流側で、第１分岐部２−１と第２分岐部２−２との２つに分岐しており、空気流は２方向に分流している。
第１分岐部２−１は感光体１１の内周へ外気を導入する送風経路であり、第２分岐部２−２は感光体１１外周へ外気を導く送風経路である。第１分岐部２−１には送風経路遮断手段である遮断板６が設けられている。
【０００９】
図１で解かり難い部分を模式的に示す図２のように、外気導入ダクト２は概略的に述べれば、感光体１１の外周の軸方向（長手方向）に均一な開口部２−３が設けられ、開口部２−３は第２分岐部２−２の送風経路の１部分であり、回動する遮断板６の対応部分には第１分岐部２−１の送風経路の１部分である開口部２−４が設けられている。
感光体１１への送風経路上流側に設けられかつ外気を導入する送風機である吸気ファン１と、この吸気ファン１を内部に配置し、送風経路を複数に分岐して感光体１１の内周へ、また、この感光体１１の外周へ外気を導く外気導入ダクト２と、この外気導入ダクト２に設けた感光体１１の外周の軸方向（長手方向）に均一な開口部２−３と、外気導入ダクト２内の送風経路分岐位置より吸気ファン１側に発熱体３を備えている。
送風経路遮断手段である遮断板６は、外気導入ダクト２内の送風経路分岐位置に、感光体の暖め動作時にこの感光体内周への送風経路を遮断する第１位置と感光体の暖め動作時以外に送風経路を開放する第２位置とへ移動可能である。
【００１０】
図３は送風経路遮断手段の実施の形態の構成を示す概略斜視図である。図１乃至図３を参照して説明すると、送風経路遮断手段は、駆動源であるモータ４と回転軸５と遮断板６で構成されている。
第１分岐部２−１に分流した風は感光体１１内周側に送風される。感光体１１の軸方向両端のフランジ１２Ａ及び１２Ｂには、ここでは空気が通る複数の穴が設けられている。第２分岐部２−２に分流した風は感光体１１の軸方向（長手方向）及び作像幅全幅分の開口部を介し、感光体１１の外周に送風される。開口部の開口幅は感光体１１の長手方向で一定であり、第２分岐部２−２に分流した風量は感光体１１の軸方向（長手方向）において均一である。
また、帯電装置８近傍から画像形成装置Ａ外に空気流を吸引するために、防塵フィルタ７を介して排気ダクト１３の下流に排気ファン１４を設け、排風口にはオゾンフィルタ１５を設けている。
さらに、感光体１１の表面温度を検知する手段として、放射赤外線検知方式の非接触温度センサ９を用いている。この非接触温度センサ９により感光体１１の手前側の表面温度を検知する。図１中、符号ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅは第１分岐部２−１と第２分岐部２−２とに分流した風の流れを示している。
【００１１】
図４は定着ヒータを点灯すると同時に送風経路遮蔽板を第１位置へ移動する時の送風経路を示す概略斜視図である。図５は送風経路遮蔽板を第１位置へ移動して行う感光体の暖め動作の手順を示すフローチャートである。図４の構成は図１の構成と同じであるので、図１と同一部分に同一符号を付して、ここで必要以外の説明は省略する。
図４及び図５を参照して説明する。メインスイッチ（図示せず）オン時の定着温度が１００℃以下かどうかを判断し（Ｓ１）、１００℃以下の場合、感光体の暖め動作を、感光体１１の内周への分流を遮断している図４の第１送風経路で開始する（Ｓ２）。
感光体の暖め動作は以下の手順で実行される。初めに、定着ヒータ（図示せず）を点灯する（Ｓ３）と同時に送風経路遮蔽板６を第１分岐部２−１に分流する風を遮断する位置、すなわち、感光体１１の内周へ流れる風を遮断する位置である第１位置へ移動する（Ｓ４）。
定着温度が上昇して１００℃になった（Ｓ５）時点で、吸気ファン１を稼動して（Ｓ６）送風を開始すると同時に感光体１１周囲の各作像ユニットを通常作像状態で駆動する（Ｓ７）。発熱体３への電力供給は、例えば、定着ヒータが３本点灯から２本点灯になった時点（定着ヒータの消費電力が下がった時点）で開始する。
本実施の形態では帯電電位−８００Ｖ、現像バイアス−５５０Ｖにて各作像ユニットを駆動している。感光体の暖め動作は定着ヒータが２本点灯になった時点から約３分間実行する。
ただし、その間、発熱体３への電力の供給は、非接触温度センサ９の感光体検知温度が４５℃になった場合に停止し、感光体検知温度が４０℃以下になった場合に再び開始される。
【００１２】
図６は定着ヒータを点灯すると同時に送風経路遮蔽板を第２位置へ移動する時の送風経路を示す概略斜視図である。図７は送風経路遮蔽板を第２位置へ移動して行う感光体の暖め動作の手順を示すフローチャートである。図６の構成は図１の構成と同じであるので、図１と同一部分に同一符号を付して、ここで必要以外の説明は省略する。
図６及び図７を参照して説明する。図６において、外気導入ダクト２は、発熱体３よりも下流側で、第１分岐部２−１と第２分岐部２−２との２つに分岐しており、空気流は２方向に分流している。第１分岐部２−１には送風経路遮断手段の１部分を構成する遮断板６が設けられている。
第１分岐部２−１に分流した空気流は感光体１１のフランジに設けた穴を通って感光体１１の内周に送風される。一方、第２分岐部２−２に分流した空気流は感光体１１の軸方向（長手方向）、作像幅の全幅分の開口部を介して感光体１１の表面に送風される。
【００１３】
図７において、メインスイッチ（図示せず）オン時の定着温度が１００℃以下かどうかを判断し（Ｓ１１）、１００℃以下の場合、感光体の暖め動作を、図６の第２送風経路、すなわち、第１分岐部２−１に分流した空気流及び第２分岐部２−２に分流した空気流の両方で送風して開始する（Ｓ１２）。
感光体の暖め動作は以下の手順で実行される。初めに、定着ヒータ（図示せず）を点灯する（Ｓ１３）と同時に送風経路遮蔽板６を第１分岐部２−１に分流、及び第２分岐部２−２に分流する位置である第２位置へ移動する（Ｓ１４）。
定着温度が上昇して１００℃になった（Ｓ１５）時点で、吸気ファン１を稼動して（Ｓ１６）送風を開始すると同時に感光体１１周囲の各作像ユニットを通常作像状態で駆動する（Ｓ１７）。発熱体３への電力供給は、例えば、定着ヒータが３本点灯から２本点灯になった時点（定着ヒータの消費電力が下がった時点）で開始する。
すなわち、回動する遮断板６によって遮断されている第１分岐部２−１の送風経路の１部分である開口部２−４を遮断板６から開放する。このように、感光体の暖め動作時と通常作像中の送風経路を変更することで最適な送風経路で動作することができる。
【００１４】
図８は第１分岐部への送風を遮断した第１送風経路で感光体の暖め動作を行った場合と第１分岐部への送風を遮断しない第２送風経路で感光体の暖め動作を行った場合との感光体温度上昇をグラフで示す図である。
本実施の形態の構成において、第１分岐部２−１への送風を遮断した第１送風経路（図３）で感光体の暖め動作を行った場合と第１分岐部２−１への送風を遮断しない第２送風経路（図４）で感光体の暖め動作を行った場合とでは、感光体１１の温度偏差は第１送風経路（図３）で感光体の暖め動作を行った場合のほうが小さい。
本実施の形態では、感光体暖め動作前に送風経路遮断板６を第１位置（第１分岐部を遮断する）に移動した後、感光体１１の表面側からのみ軸方向（長手方向）に均一な風量の温風で暖める。従って、感光体１１全体を均一に暖めることが可能である。また、感光体１１に温度偏差が生じないため、感光体の暖め時間の短縮が可能である。
感光体の暖め動作後は遮蔽部材を第２位置（第１分岐部を遮断しない）へ移動する。通常作像中は、画像形成装置Ａ（図１）内の温度が上昇するため、感光体１１を冷却する必要がある。吸気ファン１により感光体１１の外周側と内周側へ風を送ることで感光体１１を効率良く冷却する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部斜視図である。
【図２】外気導入ダクトの分岐及び内部配置を模式的に示す斜視図である。
【図３】送風経路遮断手段の実施の形態の構成を示す概略斜視図である。
【図４】定着ヒータを点灯すると同時に送風経路遮蔽板を第１位置へ移動する時の送風経路を示す概略斜視図である。
【図５】送風経路遮蔽板を第１位置へ移動して行う感光体の暖め動作の手順を示すフローチャートである。
【図６】定着ヒータを点灯すると同時に送風経路遮蔽板を第２位置へ移動する時の送風経路を示す概略斜視図である。
【図７】送風経路遮蔽板を第２位置へ移動して行う感光体の暖め動作の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１分岐部への送風を遮断した第１送風経路で感光体の暖め動作を行った場合と第１分岐部への送風を遮断しない第２送風経路で感光体の暖め動作を行った場合との感光体温度上昇をグラフで示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
Ａ  画像形成装置、１  吸気ファン（送風機）、２  外気導入ダクト、２−１  第１分岐部、２−２  第２分岐部、３  発熱体、４  送風経路遮断手段（モータ）、５  送風経路遮断手段（回転軸）、６送風経路遮断手段（遮断板）送風経路、７  防塵フィルタ、８  帯電装置、９  温度センサ、１１像担持体（感光体）、１２Ａ  フランジ、１２Ｂ  フランジ、１３  排気ダクト、１４  排気ファン、１５  オゾンフィルタ
【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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【図８】
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