(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質シリコン系光導電体層を導電性基質上に有する感光体に潜像を作成する露光器と、前記潜像にトナー像を形成する現像器と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、この転写手段により転写されたトナー像を定着する定着手段と、この定着手段の周囲を覆うカバーと、前記定着手段で発生する熱により温まった前記カバー内の空気を送風する送風機と、前記カバーから前記感光体表面近傍までを繋ぐ送風路とを備えた電子写真装置において、
前記送風路に方向切り替え手段を備え、前記感光体表面或いは前記転写されたトナー像の何れかに選択的に前記空気を送風することを特徴とする電子写真装置。
【請求項２】
前記感光体表面の温度を検出する温度検知手段を備え、この温度が４０℃以上のときは前記転写されたトナー像に前記空気を送風することを特徴とする請求項１に記載の電子写真装置。
【請求項３】
前記送風路は耐熱ガイド部材を備えてなり、前記耐熱ガイド部材の送風路面は黒色であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真装置。
【請求項４】
装置立ち上げ時には、前記定着手段で発生する熱により温まった前記カバー内の空気が感光体に当たるように前記方向切り替え手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の電子写真装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のプリンタに関するものであり、特に非晶質シリコン系光電導体層を導電性基質上に有する感光体を備えるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の非晶質シリコン系光電導体層を導電性基質上に有する感光体を備える電子写真装置は、高湿度における表面の酸化による印字不良の発生を防ぐため特公平5-68702号公報に記載されているように、感光体上の一部に加熱手段を設け、プロセス終了後にこの感光体の温度を40℃から200℃に加熱するものがあった。
【０００３】
また、特開平8-227240号公報に記載のように、熱ローラと加圧ローラにより記録媒体上のトナーを定着する前に、搬送路を形成するガイド板を熱ローラの廃熱で暖める事により定着前のトナーを加熱し、トナーの記録媒体への定着効率を向上させ、定着器の汚れ量の低下を図るものがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前者は、感光体専用の加熱手段を新たに装備することによる構造の複雑化やコスト増については何ら考慮がされていない。
【０００５】
また、後者においては加熱されたガイド板からトナーへの直接的熱移動は幅射が主であるため、トナーとガイド板との距離やガイドの色、及びトナーの色よって効率は大きく変化するが、上記条件に関する考慮がなされていない。そのために、カラートナーでは色により十分な加熱は望めないため、十分な効果は期待できない。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決するため、感光体専用の加熱手段を備えることなく、簡単な構成で感光体の表面の酸化を防ぐ電子写真装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、トナーの色に限らず定着前のトナーの加熱を十分に行うことができる電子写真装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、非晶質シリコン系光導電体層を導電性基質上に有する感光体に潜像を作成する露光器と、前記潜像にトナー像を形成する現像器と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、この転写手段により転写されたトナー像を定着する定着手段と、この定着手段の周囲を覆うカバーと、前記定着手段で発生する熱により温まった前記カバー内の空気を送風する送風機と、前記カバーから前記感光体表面近傍までを繋ぐ送風路とを備えた電子写真装置において、
前記送風路に方向切り替え手段を備え、前記感光体表面或いは前記転写されたトナー像の何れかに選択的に前記空気を送風することにより達成さることができる。
【０００９】
また、上記目的は、感光体表面の温度を検出する温度検知手段を備え、この温度が40℃以上のときは前記転写されたトナー像に前記空気を送風することにより達成される。
【００１０】
また、上記目的は、前記送風路は耐熱ガイド部材を備えてなり、前記耐熱ガイド部材の送風路面は黒色であることにより達成される。
【００１１】
また、上記目的は、装置立ち上げ時には、前記定着手段で発生する熱により温まった前記カバー内の空気が感光体に当たるように前記方向切り替え手段を制御することにより達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について説明する。
【００１４】
図1は、本発明の電子写真装置の構成図である。
電子写真装置110は、記録媒体（図示せず）が挿入される挿入口33、搬送路を形成する第1のガイドであるペーパーパン12と第２のガイドであるペーパーガイド15、搬送手段として搬送駆動ローラ10,14,18,30,34が配設されている。
【００１５】
また、これら搬送駆動ローラのうち10,18,30は、カット紙から複数の紙を綴じたものまでの各種記録媒体の厚さの変化に対応するために、それぞれバネ等の弾性部材17,31,36で支持され、これた弾性部材17,31,36は、ソレノイド等の駆動源16,32,35によって支持されいる。なお、転写手段である転写ローラ４も駆動ローラである。これら各駆動源や駆動ローラなどは駆動モータ103により駆動される。
【００１６】
薄い記録媒体専用の装置であれば駆動源16,32,35は、なくてもかまわなく、駆動ローラ18,30は、従動ローラにすることもある。
【００１７】
転写ローラ４は、導電性ゴムと芯金により構成されており、可変高電圧電源1により高電圧を負荷される。また、バネ３及びソレノイド２等により転写ローラ４が感光体である感光ドラム22に加える力を制御可能になっている。
【００１８】
なお、搬送駆動ローラ10と転写ローラ４、搬送駆動ローラ14と転写ローラ４の間隔は、それぞれ少なくとも記録媒体の搬送方向長さより短くなっている。
【００１９】
また、挿入口33と感光ドラム22の間に吸油性ゴムのクリーニングローラやクリーニングパッド等の記録媒体表面クリーニング手段を具備する場合もある。
【００２０】
定着手段である定着ローラ９は、駆動ローラとしての役割を果たすとともに、記録媒体上に電気的吸着力等でついているトナー像を熱と圧力で永久像にするためのものである。従って、内部に熱源や温度センサー等定着に必要な手段を有している。
【００２１】
挿入口33から挿入された記録媒体は、挿入口33に設けられたセンサ（図示せず）で検知される。この検知した情報がインターフェース部100に伝わり、演算部101で印字制御データを演算し、制御部102において印字制御を行う。なお、印字制御データは、他のコンピュータ等から通信にて送られてくる場合もある。
【００２２】
また、厚さ検知センサ６で検知した記録媒体の厚さ、または予め入力された記録媒体厚さデータから、演算部では最適な転写ローラ４の押圧力とこの押圧力を発生させるのに必要なバネ３の初期変形量を計算し、計算結果から駆動源２の移動量等を割り出し、制御部102へ押圧力およびタイミング等のデータを送る。また、記録媒体厚さ情報より、最適な転写電圧と電圧を負荷するタイミングを演算部101にて計算し、制御部102を通して可変高電圧電源１を制御する。可変高電圧電源１はアース５を通じ接地している。なお、記録媒体の厚さが一様或いは0.5mm以下であれば、厚さ検知センサ６はなくてもよく、可変高電圧電源１と押し上げる力は一定でも構わない。
【００２３】
印字制御データは、演算部101にてフォント展開がはかられており、一旦感光ドラム22上をクリーニング機構28で表面をクリーニングし、更に除電器27により除電した後に、帯電器23によって一様に帯電された感光ドラム22上に、レーザ又はＬＥＤ等の露光器24からの光で潜像を作成する。そして、その潜像に現像器25から感光ドラム22へトナー26を乗せ、トナー像を形成する。そのために、感光ドラム22には、除電器27，帯電器23，露光器24，現像器25が近接している。
【００２４】
トナー像は、感光ドラム22と転写ローラ４の間に可変高電圧電源１によってかけられた電界によって記録媒体上に転写され、定着ローラ９、駆動源35とバネ36、搬送ローラ10によって定着される。この際、演算部101は、厚さセンサ６の情報及び搬送速度等の情報より冊子に加える定着圧力を判断し、駆動源35を制御して、適正な転写圧力を記録媒体に加える。定着された記録媒体は定着器９と搬送ローラ10により、電子写真装置の外に排出される。
【００２５】
定着ローラ９で発生した熱を、感光ドラム22表面の酸化防止やトナーの定着効率向上に用いるため、本実施例の装置は次のような構成を備えている。
【００２６】
以下、図２から図５に示す印字機構部の図も用いながら本装置の特徴と動作について説明する。
【００２７】
電源を入れると定着ローラ９は回転しながら加熱される。この定着ローラ９の表面温度は温度検知手段であるセンサ105で検知され、約150℃以上となるように制御される。定着ローラ９が加熱されると、それに伴い周辺の空気も加熱される。この熱を溜められるように、定着ローラ９の上面に定着カバー40を設ける。
【００２８】
空気の流れ104に示されるように、定着カバーの周囲の空気は定着カバー40とペーパパン12の隙間を通り定着カバー40とペーパパン12との間から導入され、定着カバー40内において加熱された空気７となり、送風機８により熱風11となって耐熱ガイド13とペーパパン12及び図示していない側板で形成された流路に沿って熱風11として送られる。なお、耐熱ガイド13の搬送面の色を黒色とすれば、幅射熱の効率をさらに高める効果がある。
【００２９】
立ち上げ時には熱風が回転する感光ドラム22に当るように、切り替え手段37によりペーパパン12とほぼ平行になるように制御される（図１参照）。感光ドラム22を加熱するのは、非晶質シリコン系光導電体層を導電性基質上に有する電子写真感光体が抱える高湿度における表面の酸化による印字不良の発生を防ぐためである。約40℃以上に感光ドラムを熱することにより、感光体表面の酸化を除去することができる。但し、一般的なトナーのガラス転移温度である60℃以上にすると、感光ドラム22の表面に残留したトナーがゴム状になり、粘性が現われ、転写時やクリーニング時にトラブルが発生することがあるので、60℃以下にすることも必要である。
【００３０】
感光ドラム22は回転しながら熱流を当てられる。感光ドラム22全体の表面温度が上昇し、前述の40℃以上約60℃以下の所定の温度に達したことを温度センサ29が検知したら、準備段階は終了し、図２に示すように切り替え手段37の方向を開口部38に向かって熱風11が流れるように制御する。
【００３１】
記録媒体に向かうように切り替えられた熱流はその後開口部38を通してペーパパン12の下部に送られる。そして、排気ファン（図示せず）によって電子写真装置110の外部に排出される。また、開口部38に排気管を接続し外部に排出してもよい。
【００３２】
開口部38は記録媒体が開口部38上を通過中にも熱風11が流れるように記録媒体20の幅よりも広くしておくことが望ましいが、電子写真装置全体の構成により記録媒体20と同様或いは記録媒体20よりも狭い幅にして、記録媒体20通過時には熱が溜まるようにしてもよい。
【００３３】
記録媒体20が挿入口33から挿入されと、ペーパパン12上を搬送ローラ18,14,34,30によって矢印Ａ方向に搬送され、厚さ検知センサ６が、記録媒体20を検知する。感光ドラム22は、矢印Ｂ方向に回転して、トナー像を形成する。
【００３４】
記録媒体20が矢印Ａ方向へ動く速度と、感光ドラム22が矢印Ｂ方向へ動く速度は一致している。
【００３５】
引き続き、記録媒体20が矢印Ａ方向に搬送されて、感光ドラム22に接触すると、媒体検知センサ６で検知した厚さ情報から算出された電圧を可変高電圧電源１から転写ローラ４に負荷する。また、厚さ情報から算出された最適転写圧力が記録媒体20に加わるように、駆動源２がバネ３に最適変形量を与えることにより、転写ローラ４から媒体２０に所定の力が加わる。
【００３６】
切り替え手段37は下向きになっているため、熱風は記録媒体20上の未定着トナーを加熱する。このとき、図３のように、記録媒体20上の未定着トナーに熱風がより積極的に当るように切り替え手段37の角度を制御するようにしてもよい。
【００３７】
記録媒体20が切り替え手段37よりも定着ローラ9側に搬送されると、図４に示すように、熱風11が未定着トナーに吹き当る。ガラス転移温度以上に加熱された未定着トナー39は、粘着性が増し、記録媒体20との接着力が増す。この接着力の増加により、トナーの記録媒体への定着効率が向上するため、定着ローラ９に未定着トナー39が付着する障害を防止することが可能となる。
【００３８】
図５に示すように、定着ローラ9や駆動ローラ10によって、熱および圧力を記録媒体20に加えられて、トナー像41を永久像化した後に、記録媒体20が搬送ローラ9,10等により排出されることで、感光ドラム22上のトナー像を記録媒体20へ転写する動作は終了する。
【００３９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、定着ローラの廃熱を利用し感光ドラムを加熱することで、非晶質シリコン系光導電体層を導電性基質上に有する感光体を備える電子写真であっても、感光ドラム専用の加熱手段を設ける必要がなくなり、構成が簡単で安価な製品を提供することができる。
【００４０】
また、切り替え弁を備えたことにより、作動時には直接熱せられた空気を未定着トナーに吹き当ることで記録媒体上の未定着トナーを加熱し、未定着トナーの色に左右されず予め暖めて、定着効率を上げることもできる。さらに、定着しやすくする事により、定着効率や、熱ローラへのトナー付着による記録媒体を汚すことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子写真装置の略示的側面図である。
【図２】図1に示す電子写真装置の動作を説明する図である。
【図３】図1に示す電子写真装置の動作を説明する図である。
【図４】図1に示す電子写真装置の動作を説明する図である。
【図５】図1に示す電子写真装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１…可変高電圧電源、２,16,32,35…駆動源、３…バネ、４…転写ローラ、５…アース、６…厚さ検知センサ、７…空気、８…送風機、９…定着ローラ、10,14,18,30,34…搬送駆動ローラ、11…熱風、12…ペーパパン、13…耐熱ガイド、15…ペーパガイド、17,31,36…弾性部材、20…媒体、22…感光ドラム、23…帯電器、24…露光器、25…現像器、26…トナ-、27…除電器、28…クリーニング機構、29…温度センサ、33…挿入口、37…切り替え手段、38…開口部、40…定着カバー、100…インターフェース部、101…演算部、102…制御部、103…駆動モータ、104…空気の流れ、105…温度センサ、110…電子写真装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003716065.tif 000005
【図５】
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