【手続補正書】
【提出日】平成17年3月8日(2005.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】              明細書
【発明の名称】          画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  感光体と、該感光体を帯電させる帯電装置と、前記感光体に形成された静電潜像を顕在化する現像装置と、転写紙に像を転写した後の前記感光体を清掃するクリーニング装置と、を有する画像形成装置であって、
前記感光体表面に風を吹きつけるファンを有するとともに、前記ファンは、前記クリーニング装置の直前に設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】  感光体と、該感光体を帯電させる帯電装置と、前記感光体に形成された静電潜像を顕在化する現像装置と、転写紙に像を転写した後の前記感光体を清掃するクリーニング装置と、を有する画像形成装置であって、
前記感光体表面に風を吹きつけるファンを有するとともに、前記転写紙と前記感光体の間に前記ファンからの風を入れることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】  感光体と、該感光体を帯電させる帯電装置と、前記感光体に形成された静電潜像をトナー像として顕在化する現像装置と、前記感光体上のトナー像を転写するための転写装置と、前記トナー像を転写した後の前記感光体を清掃するクリーニング装置と、を有する画像形成装置であって、
前記感光体表面に風を吹きつけるファン及びダクトを有するとともに、前記ダクトは前記転写装置と前記クリーニング装置の間に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】  前記ファンからの風が前記感光体に当る場所と前記感光体の中心を結ぶ線と、前記感光体の中心から垂直に下ろした線とがなす角度αと風を当てる場所と前記感光体を結ぶ線と、風向きとがなす角度βについて、αが８０°以下でβが１８０°以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】  前記画像形成装置は、画像形成モードによって前記ファンのオンオフを制御する、ファン制御手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、像担持体である感光体の冷却及び、転写紙の感光体からの分離を助ける画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来の画像形成装置の構成図である。画像形成装置６０は、像担持体である感光体６１の周囲に、帯電装置６２、静電潜像を形成する像露光装置６３、静電潜像をトナー等の現像剤で現像しトナー画像を形成する現像装置６４、トナー画像を転写紙に転写する転写装置６５及び、感光体のクリーニングを行うクリーニング装置６６からなる画像形成部を有する。画像形成部は、帯電装置６２によって感光体６１を一様に帯電した後、像露光装置６３のレーザビームによって感光体６１上に静電潜像を形成し、現像装置６４は静電潜像にトナーを吸着させてトナー画像を形成する。
【０００３】
一方、画像形成装置の下段にある給紙カセット６７から転写紙Sが画像形成部へ給紙される。転写紙Sは転写装置６５によってトナー画像の転写と、転写紙S裏面の除電が行われる。トナー画像が転写された転写紙Sは定着装置６８により加熱定着される。
【０００４】
転写紙の裏面にも画像を形成する場合には、搬送路切替板６９ａによって転写紙Ｓを搬送路６９ｂへ分岐し、スイッチバックにより表裏反転されて搬送路６９ｃから再び画像形成部を通り、定着装置６８を経て排出ローラ６９ｄによって排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、省エネルギーが重視されるようになり、より低温度で定着が可能なトナーを利用した画像形成装置が増えている。
【０００６】
しかし、このようなトナーは装置内の温度が高くなるとトナーが劣化してしまい、その結果帯電性が悪くなり画像不良が起こりやすくなる。また、高温によってトナーが現像装置６４内で固まる可能性もあり、装置破損の原因となり得る。装置内が高温になる主要因の一つに、両面画像形成モード時に、一度定着装置６８を通過して熱せられた転写紙Ｓが画像形成部に再給紙された時に、感光体に熱を運んでしまうというものがある。
【０００７】
そこで、本発明はトナーの劣化を防ぎ、帯電性を良好に保つことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は、感光体と、該感光体を帯電させる帯電装置と、前記感光体に形成された静電潜像を顕在化する現像装置と、転写紙に像を転写した後の前記感光体を清掃するクリーニング装置と、を有する画像形成装置であって、
前記感光体表面に風を吹きつけるファンを有するとともに、前記ファンは、前記クリーニング装置の直前に設けられる構成とした。
【０００９】
感光体と、該感光体を帯電させる帯電装置と、前記感光体に形成された静電潜像を顕在化する現像装置と、転写紙に像を転写した後の前記感光体を清掃するクリーニング装置と、を有する画像形成装置であって、前記感光体表面に風を吹きつけるファンを有するとともに、前記転写紙と前記感光体の間に前記ファンからの風を入れることとした。
【００１０】
感光体と、該感光体を帯電させる帯電装置と、前記感光体に形成された静電潜像をトナー像として顕在化する現像装置と、前記感光体上のトナー像を転写するための転写装置と、前記トナー像を転写した後の前記感光体を清掃するクリーニング装置と、を有する画像形成装置であって、前記感光体表面に風を吹きつけるファン及びダクトを有するとともに、前記ダクトは前記転写装置と前記クリーニング装置の間に配置されている構成とした。
【００１１】
さらに、前記ファンからの風が前記感光体に当る場所と前記感光体の中心を結ぶ線と、前記感光体の中心から垂直に下ろした線とがなす角度αと風を当てる場所と前記感光体を結ぶ線と、風向きとがなす角度βについて、αが８０°以下でβが１８０°以下である構成としたり、前記画像形成装置は、画像形成モードによって前記ファンのオンオフを制御する、ファン制御手段を有する構成とすることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明を、図面を基に説明する。図１は本発明の画像形成装置の画像形成部を示した構成図である。本発明の画像形成部は、感光体１の周囲に帯電装置２、図示しない像露光装置、現像装置３、転写装置４、クリーニング装置５及び感光体１を冷却するためのファン８を有する。画像形成部内のファン８以外の装置及び定着装置６、搬送路切替板７ａ、搬送路７ｂ，７ｃは図６で示した従来の画像形成装置６０で使用しているものと同じ物である。
【００１３】
ファン８としては、軸流ファン又はシロッコファン等のファンが使用できる。  ファン８は、画像形成装置内の空気を循環させるような位置に設置してもよいが、画像形成装置外の空気を吸気できるような位置に設置することで、感光体１の周辺をより効率的に冷却することが可能である。また、ファン８にはダクト８ａが取り付けられており、感光体１に風が当るようになっている。
【００１４】
図２は感光体１とファン８及びダクト８ａの下面図である。ダクト８ａは、ファン８側ではファン８の長さと等しく、また感光体１側では感光体１の長さと等しくなるように形成されている。これによって感光体１の全幅に風を送り、効率よく冷却することができる。
【００１５】
ファン８及びダクト８ａは感光体１を冷却することが目的であるので、ダクト８ａが感光体１に向けられている限り、転写装置４とクリーニング装置５との間の設置に限定されるものではない。例えば、クリーニング装置５と帯電装置２との間に設置することも可能である。しかし、クリーニング装置５の下に配置することで、転写時に感光体１に貼り付いた転写紙へファン８からの風を当てて、感光体１から転写紙を分離することができ、紙詰まりを防止できるという効果も期待できる。
【００１６】
図３は、感光体１に貼り付いた転写紙Ｓをファン８で送った風によって分離した状態を表す模式図である。転写紙Ｓは通常、６０ｇ／ｍ２から７０ｇ／ｍ２程度のものを使用するが、場合によっては５０ｇ／ｍ２程度の薄紙を使用することもあり、そのような薄紙は腰が柔らかいので感光体１から分離せずに、そのままクリーニング装置５にまで到達してしまい、紙詰まりを起こすことがある。図３で示すようにダクト８ａをクリーニング装置５の下に置くことで、ファン８により送られてきた風は感光体１にあたり、図３の矢印で示すように感光体１に沿って下方に流れる。その風が転写紙Ｓと感光体１の間に入り、転写紙Ｓが感光体１から分離される。
【００１７】
感光体１の冷却だけでなく、転写紙Ｓの分離性も確保しようとすると、ダクト８ａの設置位置はある程度限定されてくる。図４はダクト８ａの設置位置と転写紙Ｓの分離性の関係を示す図である。図４（ａ）のαはファン８からの風が感光体１に当る場所８ｂと感光体１の中心Ｏを結ぶ線と、感光体１の中心Ｏから垂直に下ろした線とがなす角度を表している。βは風を当てる場所８ｂと感光体１を結ぶ線と、風向きとがなす角度を表している。
【００１８】
αとβの値を変更し、それぞれについて感光体１の周辺温度と転写紙Ｓのうち薄紙の分離性を試験した結果が図４（ｂ）に示す表である。トナーの劣化を防ぐためには、感光体１の周辺温度は、「画像形成装置外の温度＋２０℃」以下であることが望ましい。図４で示す試験では、画像形成装置外の温度を３０℃に設定した。従って、感光体１周辺の温度が５０℃以下であれば、トナーの劣化は起こらない。
【００１９】
図４（ｂ）中の「薄紙分離性」欄の「○」は薄紙でできた転写紙Ｓが感光体１から問題無く分離されたことを表し、「△」は感光体１に貼り付くが、感光体１の中心Ｏの直下から５ｍｍ以上１０ｍｍ未満で巻き込まれたところで、転写紙Ｓが分離したことを表す。また、「×」は貼り付いたまま１０ｍｍ以上巻き込まれたことを表している。１０ｍｍを閾値としたのは、転写紙Ｓは、感光体１に貼り付いて１０ｍｍ以上巻き込まれていくと、紙詰まりの可能性が高くなり好ましい状態ではないからである。
【００２０】
図４（ｂ）中の「感光体周辺温度」欄と「薄紙分離性」の欄を見ると、ファン８による送風がない場合、感光体１の周辺温度は５５℃となり、薄紙の分離性も悪くなっていることがわかる。
【００２１】
次にαを６０°から９０°、βを１６０°から１９０°の範囲でファン８による送風を行った。その結果、感光体１の周辺温度はα、βの値に関係無く４５℃となり、目標の５０℃以下にすることができた。また、転写紙Ｓの分離性を得るためには、αが８０°以下でβが１８０°以下であることが望ましいことが分かった。
【００２２】
このようなファン８による送風は、画像形成が開始された時に行い、画像形成が終了した直後に停止するという動作になる。これは、画像形成を転写紙Ｓの片面に行うか両面に行うかといった画像形成モードとは関係無く行ってもよいが、両面画像形成モード等、特に冷却が必要な画像形成モードの場合のみに、ファン８を動作させる方が省エネルギーの観点からは望ましい。
【００２３】
図５は画像形成装置のブロック図である。全体制御部５０は画像形成装置の設定内容等を表示する表示部５１、画像形成枚数や各種設定値を入力するための操作パネル５２、画像形成モード選択部５３、原稿を読み込む為の画像読取部５４、プリンタ制御部５５等を協働するように制御するものである。
【００２４】
画像形成モード選択部５３は、表示部５１に原稿種類と転写モードを表示し，操作者が操作パネル５２から入力したそれらの情報を、全体制御部５０の図示しない記憶装置に格納する。原稿種類には、片面のみに印刷された原稿と、両面とも印刷された原稿とがあり、それぞれが表示部５１にボタンとして表示され操作者の操作が可能となっている。また、転写モードには、読みこんだ画像を片面のみに形成するモードと、両面に形成するモードの２種類があり、原稿種類と同様にそれぞれのモードが表示部５１に表示されており、操作者が操作パネル５２や表示部５１に設けられたタッチパネル等により操作が可能である。
【００２５】
画像処理手段５６は画像読取部５４から読み取った画像データを一旦全体制御部５０内の図示しない記憶装置に格納し、種々の画像処理を行った後、プリンタ制御部５５へ画像データを送り印刷を行うものである。
【００２６】
ファン制御手段５７は全体制御部５０内に記憶された設定値から画像形成モードによってファン８のオンオフの制御をおこなうものである。制御手順としては次のようになる。
【００２７】
操作パネルにある図示しない画像形成開始ボタンを押すと、ファン制御手段５７が実行され、画像形成モード選択部５３によって全体制御部５０の図示しない記憶装置に格納されている画像形成モードの値を取り出す。画像形成モードが両面印刷になっている場合はファン８を動作させる。その後、画像処理手段５６に制御が移り原稿の読み取りから印刷までを行う。画像形成が全て終了したところで、ファン制御手段５７がファン８を停止させる。この時、感光体１の周辺に温度センサを設ければ、感光体１の周辺温度が一定温度以下に下がるまで画像形成処理を待たせたり、画像形成処理終了後に温度が下がるまでファン８を動作させておくといったことも可能となる。
【００２８】
なお本発明は、感光体１、帯電装置２、現像装置３及びクリーニング装置５を一つのケースに収納したカートリッジ方式の画像形成装置にも適用可能である。その場合、カートリッジにはダクト８ａの一部を取り付けておき、カートリッジ取り付け時にファン８側のダクト８ａと接続して使用することになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、感光体と、該感光体を帯電させる帯電装置と、前記感光体に形成された静電潜像を顕在化する現像装置と、転写紙に像を転写した後の前記感光体を清掃するクリーニング装置と、を有する画像形成装置において、前記感光体表面に風を吹きつけるファンを有する構成とすることで、感光体周辺を冷却でき、トナーの劣化を防ぐことができる。
【００３０】
前記ファンは、前記クリーニング装置の直前に設ける構成とすることで、転写紙が感光体に貼り付くのを防止することができる。
【００３１】
前記画像形成装置には、画像形成モードによって前記ファンのオンオフを制御する、ファン制御手段を有することで、感光体周辺を効率的に冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の画像形成装置の画像形成部を示した構成図である。
【図２】
感光体とファン及びダクトの下面図である。
【図３】
感光体に貼り付いた転写紙をファンで送った風によって分離した状態を表す模式図である。
【図４】
ダクトの設置位置と転写紙の分離性の関係を示す図である。
【図５】
画像形成装置のブロック図である。
【図６】
従来の画像形成装置の構成図である。
【符号の説明】
１      感光体
２      帯電装置
３      現像装置
５      クリーニング装置
８      ファン
５７    ファン制御手段
Ｓ      転写紙