(57)【要約】      （修正有）【課題】長期間に亘って外部電源に接続していなかった場合においても、外部電源への接続直後における画像流れの発生を効果的に抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体１４と、現像装置１６と、クリーニング装置１７と、発熱体５３と、機内温湿度検知手段と、制御手段と、を備える。制御手段は、画像形成装置が外部電源に接続されているか否かを認識可能であり、画像形成装置が外部電源に接続された直後に、機内温湿度検知手段により検知された温度及び湿度に基づいて算出された相対湿度が所定値よりも大きいときは、像担持体表面を研磨するリフレッシュ動作を実行する。【選択図】図２
2014157217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に感光層が形成された像担持体と、
該像担持体にトナーを含む現像剤を供給することにより前記像担持体上に形成される静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置と、
前記像担持体の回転方向に対し前記現像装置の下流側に配置され、前記像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに前記像担持体表面を研磨する研磨部材を備えたクリーニング装置と、
を備えた画像形成装置において、
画像形成装置が外部電源に接続されている間は通電がオンとなって前記像担持体を加熱する発熱体と、
画像形成装置内部の温度及び湿度を検知する機内湿湿度検知手段と、
画像形成装置が前記外部電源に接続されているか否かを認識可能であり、画像形成装置が前記外部電源に接続された直後に、前記機内温湿度検知手段により検知された温度及び湿度に基づいて算出された相対湿度が所定値よりも大きいときは、前記現像装置から前記像担持体側へ現像剤を供給するとともに、前記研磨部材を用いて前記像担持体表面を研磨するリフレッシュ動作を実行する制御手段と、
を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の回転方向に対し前記現像装置の下流側、且つ前記クリーニング装置の上流側に配置され、前記現像装置により前記像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
該転写手段と前記像担持体との間に設けられ、記録媒体を搬送する記録媒体搬送路と、を備え、
前記発熱体が、前記像担持体の軸中心と、前記像担持体及び前記転写手段の接点と、を通る直線を挟んで前記現像装置と反対側に配置され、且つ、前記記録媒体搬送路の前記転写手段側の搬送面を構成する樹脂部材の凹部に収納されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記発熱体は、基板と、該基板上に実装される複数の抵抗チップとで構成されており、前記基板の前記抵抗チップが実装されていない面を前記凹部の内面に対向させるとともに、前記抵抗チップの実装面が前記像担持体側となるように配置したことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記発熱体は、前記基板に垂直な直線が前記像担持体の軸中心を通るように配置されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記基板は、熱伝導率が前記樹脂部材以下の材料で形成されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記樹脂部材の相対温度指数が前記発熱体の発熱時における表面温度よりも高いことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記凹部の内壁面から前記樹脂部材の上面に沿って記録媒体の搬送方向下流側に延在する搬送板金が配置されており、前記基板の前記抵抗チップが実装されていない面が前記搬送板金に固定されていることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送板金の熱伝導率は、前記基板及び前記樹脂部材の熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記樹脂部材の上面には、前記搬送板金の表面よりも突出するリブが設けられていることを特徴とする請求項７又は請求項８に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、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、感光体ドラムに付着したイオン生成物が大気中の水分を取り込むことで発生する画像流れを抑制する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の像担持体として、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体ドラムが広く用いられている。ａ−Ｓｉ感光体ドラムは、高硬度で優れた耐久性を有しており、長期間使用後も感光体としての特性がほとんど劣化せず高画質が保持できる。そのため、ランニングコストも低く取り扱いも容易であるとともに、環境に対する安全性も高い優れた像担持体である。
【０００３】
このようなａ−Ｓｉ感光体ドラムを用いた画像形成装置においては、その特性から画像流れが発生しやすいことが知られている。帯電装置を用いて感光体ドラム表面の帯電を行うと、感光体ドラム表面に窒素酸化物（ＮＯｘ）が付着する。これにより、感光体ドラム表面に形成された静電潜像のエッジ部で画像流れを生じることがある。
【０００４】
このような画像流れの発生を抑制する方法は、従来種々提案されており、例えば、感光体ドラム内部に発熱体（ヒーター）を設けて、機内の温湿度センサーで検知した温度、湿度により発熱体を加熱し、感光体ドラム表面に付着している水分を蒸発させて、画像流れの発生を防止する方法が知られている。
【０００５】
しかし、感光体ドラムの内部にヒーターを配置する方法では、ヒーターと電源との接続には摺動電極を用いる必要がある。そのため、ヒーターと電源とを接続する摺動部が存在することで、感光体ドラムの総回転時間が長くなってくると、摺動部で接点不良を起こすという問題があった。
【０００６】
そこで、特許文献１には、基板の一方面に取り付けられた発光素子を発光させて感光体ドラムに光を照射することにより感光体ドラムを除電する除電部を備え、基板の他方面に感光体ドラムを加熱する発熱体を設けた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２６４１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１のように感光体ドラムを発熱体で加熱する方法では、一般に画像形成装置本体の電源がオン状態であるときに発熱体に電力が供給され、感光体ドラムの加熱が可能となっている。そのため、電源をオフからオンに切り換えた直後に画像形成を行った場合、発熱体による感光体ドラムの加熱が間に合わず、画像流れが発生する場合がある。
【０００９】
また、画像形成装置本体の電源がオフ状態であっても、画像形成装置の電源コードが外部電源に接続された状態で発熱体に電力を供給し、感光体ドラムを加熱することも可能である。しかし、その場合でも、電源コードを長期間外部電源に接続していなかった場合は電源コードを外部電源に接続した直後に画像形成を行うと、発熱体による感光体ドラムの加熱が間に合わず、画像流れが発生する場合がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、長期間に亘って外部電源に接続していなかった場合においても、外部電源への接続直後における画像流れの発生を効果的に抑制できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、現像装置と、クリーニング装置と、発熱体と、機内温湿度検知手段と、制御手段と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、表面に感光層が形成される。現像装置は、像担持体にトナーを含む現像剤を供給することにより像担持体上に形成される静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。クリーニング装置は、像担持体の回転方向に対し現像手段の下流側に配置され、像担持体表面に所定の圧力で圧接されるとともに像担持体表面を研磨する研磨部材を備える。発熱体は、画像形成装置が外部電源に接続されている間は通電がオンとなって像担持体を加熱する。機内温湿度検知手段は、画像形成装置内部の温度及び湿度を検知する。制御手段は、画像形成装置が外部電源に接続されているか否かを認識可能であり、画像形成装置が外部電源に接続された直後に、機内温湿度検知手段により検知された温度及び湿度に基づいて算出された相対湿度が所定値よりも大きいときは、現像装置から像担持体側へ現像剤を供給するとともに、研磨部材を用いて像担持体表面を研磨するリフレッシュ動作を実行する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の構成によれば、外部電源に接続した状態で像担持体を加熱する発熱体に通電される画像形成装置において、外部電源との接続が認識されたときは、画像形成装置内部の相対湿度に応じてドラムリフレッシュの実行の要否が判断され、相対湿度が高い場合は外部電源に接続された直後にドラムリフレッシュが実行されるため、発熱体による像担持体の昇温が間に合わない場合であっても、画像流れの発生を未然に防止することができる。また、相対湿度が低く画像流れの発生しない環境条件ではドラムリフレッシュが実行されないため、不要なドラムリフレッシュの実行によるトナーの浪費も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図
【図２】図１における画像形成部９の部分拡大図
【図３】図２における感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部周辺の断面拡大図
【図４】画像形成装置１００に搭載される発熱体５３の構成を示す平面図
【図５】発熱体５３の他の配置例を示す、感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部周辺の断面拡大図
【図６】第１実施形態の画像形成装置１００に用いられる制御手段の一実施形態を説明するためのブロック図
【図７】第１実施形態の画像形成装置１００の、外部電源への接続時におけるドラムリフレッシュの制御例を示すフローチャート
【図８】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００における画像形成部９の部分拡大図
【図９】第２実施形態の画像形成装置１００に用いられる発熱体５３及び搬送板金７０を図８の右方向から見た図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図であり、右側を画像形成装置１００の前方側として図示している。図１に示すように、画像形成装置１００（ここではモノクロプリンター）は、装置本体１の下部に積載された用紙を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、装置本体１の前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体１の上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、中間搬送ローラー７、レジストローラー対８、画像形成部９、定着装置１０及び排出ローラー対１１が配置されている。更に、画像形成装置１００内には、上記の各ローラー、画像形成部９、定着装置１０等の動作を制御する制御部９０が配置されている。
【００１５】
また、装置本体１には電源コード２４が接続されている。電源コード２４は、先端にコンセントやタップ等の外部電源２６に対し着脱可能な差込プラグ２４ａが設けられており、外部電源に差込プラグ２４ａを差し込むことで、装置本体１各部に電力を供給可能となっている。
【００１６】
給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、用紙積載板１２上に積載された用紙（記録媒体）がピックアップローラー５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方側には、フィードローラー６に圧接するようにリタードローラー１３が配設されており、ピックアップローラー５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラー６とリタードローラー１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。
【００１７】
そして、フィードローラー６とリタードローラー１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラー７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラー対８へと搬送され、レジストローラー対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。
【００１８】
画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回り方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラー１８及び感光体ドラム１４の上方に配置される露光装置（ＬＳＵ）１９から構成されている。現像装置１６の上方には、現像装置１６へトナーを補給するトナーコンテナ２０が配置されている。
【００１９】
本実施形態では、感光体ドラム１４はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体であり、アルミニウム等の導電性基板（筒体）上に、感光層としてａ−Ｓｉ系の光導電層を形成し、その上面にａ−Ｓｉ系のＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮなどの無機絶縁体または無機半導体から成る表面保護層が積層されている。
【００２０】
パーソナルコンピューター等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置１５によって感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。次いで、露光装置（ＬＳＵ）１９からのレーザービームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像は、転写ローラー１８により感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部（転写位置）に供給された用紙へと転写される。
【００２１】
トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離されて定着装置１０に向けて搬送される。この定着装置１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着装置１０に備えられた加熱ローラー２２、及びこの加熱ローラー２２に圧接される加圧ローラー２３によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。そして、画像形成部９及び定着装置１０において画像形成がなされた用紙は、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。
【００２２】
転写後に感光体ドラム１４表面の残留トナーはクリーニング装置１７により除去され、感光体ドラム１４表面の残留電荷は除電装置２５（図２参照）により除電される。そして、感光体ドラム１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００２３】
図２は、図１における画像形成部９周辺の部分拡大図であり、図３は、図２における感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部周辺の拡大図である。帯電装置１５は、帯電ハウジング１５ａ内に、感光体ドラム１４に接触してドラム表面に帯電バイアスを印加する帯電ローラー４１と、帯電ローラー４１をクリーニングするための帯電ローラークリーニングブラシ４３とを有している。帯電ローラー４１は導電性ゴムで形成されており、感光体ドラム１４に当接するよう配置されている
【００２４】
そして、感光体ドラム１４が図２の時計回り方向に回転すると、感光体ドラム１４の表面に接触する帯電ローラー４１が図２の反時計回り方向に従動回転する。このとき、帯電ローラー４１に所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電されることとなる。また、帯電ローラー４１の回転に伴い、帯電ローラー４１に接触する帯電クリーニングローラー４３が図２の時計回り方向に従動回転して帯電ローラー４１の表面に付着した異物を除去する。
【００２５】
現像装置１６は、現像ローラー１６ａによって感光体ドラム１４上に形成された静電潜像にトナーを供給する。現像装置１６へのトナーの供給はトナーコンテナ２０（図１参照）から中間ホッパー（図示せず）を介して行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置１６内に収容されている。
【００２６】
クリーニング装置１７は、摺擦ローラー４５、クリーニングブレード４７、及びトナー回収ローラー５０を有している。摺擦ローラー４５は、感光体ドラム１４に所定の圧力で圧接されており、ドラムクリーニングモーター（図示せず）により感光体ドラム１４との当接面において同一方向に回転駆動されることで、感光体ドラム１４表面の残留トナーを除去するとともに残留トナーを用いて感光体ドラム１４表面の感光層を摺擦して研磨する。また、現像装置１６から供給されるトナーは研磨材を含むトナー（研磨トナー）である。この研磨トナーは、感光体ドラム１４上の静電潜像に付着してトナー像を形成するだけでなく、転写ローラー１８で転写されなかった残留トナーを利用して感光体ドラム１４の表面を研磨するために用いられる。
【００２７】
摺擦ローラー４５の線速は感光体ドラム１４の線速よりも速く（ここでは１．２倍）制御されている。摺擦ローラー４５としては、例えば金属シャフトの周囲にローラー体としてＥＰＤＭゴム製でアスカーＣ硬度が５５°の発泡体層を形成した構造が挙げられる。
【００２８】
ローラー体の材質としてはＥＰＤＭゴムに限定されず、他の材質のゴムや発泡ゴム体であっても良く、アスカーＣ硬度が１０〜９０°の範囲のものが好適に使用される。なお、アスカーＣとは、日本ゴム協会標準規格に規定されたデュロメータ（スプリング式硬度計）の一つで、硬さを測定するための測定器のことである。アスカーＣ硬度とは、上記の測定器で測定された硬度を指し、数値が大きいほど硬い材料であることを示す。
【００２９】
感光体ドラム１４表面の、摺擦ローラー４５との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード４７が感光体ドラム１４に当接した状態で固定されている。クリーニングブレード４７としては、例えばＪＩＳ硬度が７８°のポリウレタンゴム製のブレードが用いられ、その当接点において感光体接線方向に対し所定の角度で取り付けられている。クリーニングブレード４７の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１４への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１ａの仕様に応じて適宜設定される。なお、ＪＩＳ硬度とは、日本工業規格（ＪＩＳ；Japanese Industrial Standards ）で規定された硬度を指す。
【００３０】
トナー回収ローラー５０は、摺擦ローラー４５の表面に接触しながら摺擦ローラー４５と逆回転することにより、摺擦ローラー４５に付着したトナー等を回収する。トナー回収ローラー５０により回収されたトナー等はスクレーパー（図示せず）によってトナー回収ローラー５０の表面から掻き落とされる。クリーニングブレード４７によって感光体ドラム１４表面から除去された残留トナー、及びトナー回収ローラー５０の表面から掻き落とされた廃トナーは、回収スパイラル（図示せず）によりクリーニング装置１７の外部に排出される。
【００３１】
転写ローラー１８は、感光体ドラム１４表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路４を搬送されてくる用紙Ｐに転写する。転写ローラー１８には、トナーと逆極性の転写バイアスを印加するための転写バイアス電源及びバイアス制御回路（いずれも図示せず）が接続されている。
【００３２】
また、用紙搬送路４の転写ローラー１８側の搬送面を構成する搬送路樹脂部材５１には、感光体ドラム１４を加熱するための発熱体５３が配置されている。図２において、感光体ドラム１４の回転軸中心Ｏ１と、感光体ドラム１４及び転写ローラー１８の接点Ｏ２とを通る直線をＬ１としたとき、発熱体５３は、直線Ｌ１を挟んで現像装置１６と反対側（図２の左側）に配置されている。
【００３３】
このように、感光体ドラム１４を加熱する発熱体５３を感光体ドラム１４の外部に配置することにより、発熱体５３と電源との接続に摺動電極を用いる必要がなく、接点不良が発生するおそれがなくなる。また、直線Ｌ１を挟んで現像装置１６と反対側に配置された発熱体５３から発生する熱が、現像装置１６に伝わり難くなり、現像装置１６内のトナーの沈殿や凝集を防止することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、用紙搬送路４の転写ローラー１８側の搬送面である搬送路樹脂部材５１に形成された凹部５１ａ内に発熱体５３が収納されている。このように配置することで、発熱体５３が用紙搬送路４を搬送されてくる用紙Ｐの搬送の妨げとならない。また、発熱体５３をクリーニング装置１７から遠ざけることができ、クリーニング装置１７内の廃トナーの沈殿や凝集を防止することができる。
【００３５】
また、図１に示したような水平搬送方式の画像形成装置１００においては、常に感光体ドラム１４の鉛直方向下側に発熱体５３が配置されることになり、発熱体５３の通電時に発熱体５３周辺の温められた空気が対流により上昇し、感光体ドラム１４に到達するので用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４側に発熱体５３を配置した場合よりも感光体ドラム１４を効率的に昇温させることができる。
【００３６】
また、発熱体５３は、基板５３ａの抵抗チップ５３ｂ（図４参照）の実装されていない面（図３の左側面）を凹部５１ａの内壁面に対向させるとともに、抵抗チップ５３ｂの実装面（図３の右側面）が感光体ドラム１４側となるように配置されている。さらに、抵抗チップ５３ｂの実装面と凹部５１ａの内壁面（仕切壁５１ｂ）との間には所定の隙間が設けられている。
【００３７】
これにより、抵抗チップ５３ｂと凹部５１ａの内壁面との間に基板５３ａが介在するため、凹部５１ａの内壁面の温度上昇が抑制される。また、抵抗チップ５３ｂの実装面側に空間が形成されるため、抵抗チップ５３ｂの発熱により暖められた空気が感光体ドラム１４側（図３の上方）へ向かいやすくなる。抵抗チップ５３ｂの実装面と凹部５１ａの内壁面との間隔は、基板５３ａの厚み（ここでは１．６ｍｍ）以上とすることが好ましい。
【００３８】
なお、用紙搬送方向（図２の右から左方向）に対し転写ローラー１８の下流側には、分離針５４が配置されている。分離針５４は、高圧電源（図示せず）に接続されており、用紙搬送路４を搬送されてくる用紙Ｐを電気的に引き付けることで、用紙Ｐを感光体ドラム１４から分離する。分離針５４は発熱体５３が配置される凹部５１ａ内の上流側端縁に固定されている。分離針５４と発熱体５３との間には仕切壁５１ｂが設けられており、分離針５４から発熱体５３への放電による発熱体３５の破損を防止している。
【００３９】
図４は、本実施形態で使用される発熱体５３の構造を示す平面図である。発熱体５３は、感光体ドラム１４の軸方向（図２の紙面と垂直な方向）に長い基板５３ａ上に抵抗チップ５３ｂを複数配置したものである。抵抗チップ５３ｂの温度は合成樹脂の耐熱温度近くまで上昇することがあるので、基板５３ａを形成する素材はガラスエポキシ樹脂等の熱伝導性の低い部材（例えば、三菱ガス化学社製  CCL-EL190T等）を使用することが望ましい。なお、熱伝導率が搬送路樹脂部材５１以下の材料で基板５３ａを形成すると、抵抗チップ５３ｂの熱が基板５３ａを介して搬送路樹脂部材５１に伝導し難くなり、搬送路樹脂部材５１の温度上昇を抑制することができる。このような搬送路樹脂部材５１の材質としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ；東レ社製、A310MX04、熱伝導率０．５７Ｗ／（ｍ・ｋ））が挙げられ、基板５３ａの材質としては、紙フェノール樹脂（住友ベークライト社製、PLC-2147AQ、熱伝導率０．２５Ｗ／（ｍ・ｋ））が挙げられる。
【００４０】
本実施形態では、発熱体５３として基板５３ａ上に１０Ωの抵抗チップ５３ｂを２８個配置し、２４Ｖの直流電圧を供給して使用している。このときの発熱体５３の出力は２．０５Ｗであった。
【００４１】
また、搬送路樹脂部材５１を形成する樹脂材料は、相対温度指数（以下、ＲＴＩという）が、発熱体５３の表面温度よりも大きいものが望ましい。ＲＴＩとは、アメリカのＵＬ安全規格：７４６Ｂの長期的特性評価で規定された、長期間の高温環境暴露下での機械的特性（引張強さ、引張衝撃）と電気的特性（絶縁破壊強さ）の劣化の指標である。例えば、ある樹脂のＲＴＩが１１０であれば、１１０℃の環境下に１０万時間放置された樹脂の機械的特性、電気的特性が初期の５０％になるということになる。従って、発熱体５３の表面温度を、搬送路樹脂部材５１のＲＴＩよりも低く抑えるように設計すれば、搬送路樹脂部材５１の機械的性能、及び電気的性能を画像形成装置１００の機械寿命まで保持することが可能となる。
【００４２】
搬送路樹脂部材５１の材質としては、前述したポリフェニレンサルファイド樹脂の他、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ、旭化成ケミカルズ社製  ザイロンSZ800）等が用いられる。
【００４３】
図５は、発熱体５３の他の配置例を示す図である。図５においては、用紙搬送方向に対し凹部５１ａの下流側（図５の左側）の内壁面を傾斜面とし、基板５３ａに垂直な直線Ｌ２が感光体ドラム１４の回転軸中心Ｏ１を通るように発熱体５３を傾斜面に沿って配置している。
【００４４】
この構成によれば、感光体ドラム１４は、発熱体５３によって暖められた空気の対流による加熱に加えて、抵抗チップ５３ｂからの輻射熱によって直接加熱される。従って、図２に示した配置に比べて、感光体ドラム１４をより効率良く加熱することができる。また、発熱体５３と分離針５４との間隔が広くなるため、分離針５４から発熱体５３への放電も抑制される。
【００４５】
ところで、本実施形態では、画像形成装置１００の主電源（メインスイッチ）をオンにしなくても、電源コード２４の差込プラグ２４ａを外部電源２６（いずれも図１参照）に差し込むだけで発熱体５３に通電される構成となっている。この構成により、画像形成装置１００を長期間使用しておらず主電源がオフになっている場合でも、差込プラグ２４ａが外部電源２６に差し込まれている限り発熱体５３には通電されている状態であり、感光体ドラム１４表面が常に加温されている。従って、主電源をオフからオンに切り換えた直後に印字動作を行った場合の画像流れの発生を抑制することができる。
【００４６】
ここで、感光体ドラム１４の画像流れを防止するためには、感光体ドラム１４の表面近傍の相対湿度を６０％以下に抑えることが必要であることが実験から得られている。外気温度が１０〜４０℃で相対湿度が８０％の場合、感光体ドラム１４表面近傍の相対湿度を６０％に抑えるには、感光体ドラム１４の表面温度を、雰囲気温度に対して６℃上昇させる必要がある。６℃以上の温度上昇に必要な発熱体５３の出力は１〜３Ｗ程度である。
【００４７】
しかし、差込プラグ２４ａを外部電源２６に長期間差し込んでいなかった場合は、外部電源２６への差込プラグ２４ａの差し込みと同時に発熱体５３の通電が開始されても、発熱体５３の出力が小さく、ドラムの表面温度が６℃上昇するまでには３〜４時間を要する。そのため、差込プラグ２４ａを外部電源２６に差し込んだ直後に主電源をオフからオンに切り換えて印字動作を行うと、画像形成装置１００内部の相対湿度が６０％以上を超えている場合は画像流れが発生する可能性がある。
【００４８】
そこで、本実施形態では、差込プラグ２４ａが外部電源に差し込まれた場合、制御部９０（図１参照）に信号を送信して画像形成装置１００と外部電源２６との接続を認識し、発熱体５３への通電を開始するとともに、機内温度センサー９７ａ及び機内湿度センサー９７ｂ（図６参照）によって検知された画像形成装置１００内部の相対湿度に応じてドラムリフレッシュを実施することとしている。
【００４９】
ドラムリフレッシュの具体的な方法としては、現像装置１６内の現像ローラー１６ａ上のトナーを感光体ドラム１４側に吐出する。そして、吐出されたトナーを介在させた状態で感光体ドラム１４と摺擦ローラー４５とを所定時間回転させることにより、感光体ドラム１４表面の感光層を摺擦して研磨する。
【００５０】
図６は、本発明の第１実施形態の画像形成装置１００に用いられる制御手段の一実施形態を説明するためのブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分について重点的に説明する。
【００５１】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、画像形成装置１００本体内部の任意の場所に配置可能である。
【００５２】
ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンター９５は、印字枚数をカウントする。なお、カウンター９５を別途設けなくても、例えばＲＡＭ９３で印字枚数を記憶するようにしてもよい。
【００５３】
また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や、入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。本実施形態における制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部９、露光装置１９、定着装置１０、操作部５０等が挙げられる。
【００５４】
操作部５０には、液晶表示部５１、各種の状態を示すＬＥＤ５２が設けられており、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパーソナルコンピューターのプリンタードライバーから行われる。
【００５５】
その他、操作部５０には、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
【００５６】
機内温度センサー９７ａ、機内湿度センサー９７ｂは、それぞれ画像形成装置１００内部の温度及び湿度、特に感光体ドラム１４の表面若しくは周辺の温度および湿度を検知するものであり、画像形成部９の近傍に配置される。
【００５７】
図７は、本実施形態の画像形成装置１００の、外部電源への接続時におけるドラムリフレッシュの制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図６を参照しながら、図７のステップに沿ってドラムリフレッシュの実行手順について説明する。
【００５８】
差込プラグ２４ａが外部電源２６に差し込まれると（ステップＳ１）、制御部９０に信号が送信され、画像形成装置１００と外部電源２６との接続が認識される。同時に、発熱体５３への通電が開始され（ステップＳ２）、機内温度センサー９７ａ及び機内湿度センサー９７ｂによる画像形成装置１００内部の温度及び湿度の検知も実行される。
【００５９】
次に、検知された温度及び湿度に基づいて画像形成装置１００内部の相対湿度Ｈが算出される（ステップＳ３）。そして、制御部９０は相対湿度Ｈが６０％を超えているか否かを判断し（ステップＳ４）、相対湿度Ｈが６０％を超えている場合（ステップＳ４でＹＥＳ）は、現像ローラー１６ａ上のトナーを感光体ドラム１４側に吐出し、吐出されたトナーを介在させた状態で感光体ドラム１４と摺擦ローラー４５とを所定時間回転させてドラムリフレッシュを実行する（ステップＳ５）そして、発熱体５３への通電を継続する（ステップＳ６）。一方、相対湿度Ｈが６０％以下である場合（ステップＳ４でＮＯ）は、ドラムリフレッシュを実行せずに発熱体５３への通電を継続する（ステップＳ６）。
【００６０】
そして、制御部９０において印字命令が入力されたか否かが判断され（ステップＳ７）、印字命令が入力された場合（ステップＳ７でＹＥＳ）は、画像出力を行う（ステップＳ８）。その後、印字が終了したか否かが判断され（ステップＳ９）、印字が終了している場合（ステップＳ９でＹＥＳ）はステップＳ６に戻り、発熱体５３への通電を継続しながら次の印字命令まで待機する。
【００６１】
上記の制御手順によれば、画像形成装置１００と外部電源２６との接続が認識されたときは、画像形成装置１００内部の相対湿度に応じてドラムリフレッシュの実行の要否が判断される。これにより、相対湿度が高い場合は外部電源２６に接続された直後にドラムリフレッシュが実行されるため、外部電源２６との接続直後で発熱体５３による感光体ドラム１４の昇温が間に合わない場合であっても、画像流れの発生を未然に防止することができる。また、相対湿度が低く画像流れの発生しない環境条件ではドラムリフレッシュが実行されないため、不要なドラムリフレッシュの実行によるトナーの浪費も抑制することができる。
【００６２】
図８は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００における画像形成部９周辺の部分拡大図であり、図９は、第２実施形態の画像形成装置１００に用いられる発熱体５３及び搬送板金７０を図８の右方向から見た図である。図８に示すように、本実施形態においては、発熱体５３が配置された凹部５１ａの用紙搬送方向下流側（図８の左側）の内壁面から搬送路樹脂部材５１に沿って搬送方向下流側に延在する搬送板金７０が配置されている。また、搬送路樹脂部材５１には、搬送板金７０の表面よりも突出するリブ７１が設けられている。
【００６３】
図９に示すように、搬送板金７０の上面には搬送方向に沿って延在する開口穴７０ａが形成されており、搬送路樹脂部材５１の上面に一体形成された複数（ここでは６つ）のリブ７１が開口穴７０ａを介して用紙搬送路４内に突出している。また、搬送板金７０の凹部５１ａの内壁面に沿って屈曲した部分には、発熱体５３を構成する基板５３ａの、抵抗チップ５３ｂの実装されていない面が固定されている。他の部分の構成は図２に示した第１実施形態と同様であり、外部電源への接続時におけるドラムリフレッシュの制御も図７と同様であるため説明を省略する。
【００６４】
本実施形態では、搬送路樹脂部材５１の上面に搬送板金７０を配置することにより、転写ローラー１８に印加された転写バイアスによって帯電した用紙Ｐが、搬送板金７０に電気的に引き付けられる。これにより、用紙Ｐは搬送路樹脂部材５１の上面に吸着され、搬送路樹脂部材５１に沿って円滑に搬送される。また、搬送路樹脂部材５１の上面に搬送板金７０の表面よりも突出するリブ７１を設けることにより、用紙Ｐが搬送板金７０に直接接触せず、転写電流が搬送板金７０に流れ込むおそれもない。
【００６５】
さらに、搬送板金７０として搬送路樹脂部材５１よりも熱伝導率の高い材料を用い、搬送板金７０に発熱体５３の基板５３ａを固定している。本実施形態では、搬送板金７０の材料として熱伝導率が５０．０Ｗ／（ｍ・ｋ）の亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ、住友金属工業社製）を用いており、搬送路樹脂部材５１の材質としてザイロンSZ800（熱伝導率０．１６〜０．２０Ｗ／（ｍ・ｋ））、基板５３ａの材質としてCCL-EL190T（熱伝導率０．４５Ｗ／（ｍ・ｋ））を用いている。
【００６６】
これにより、搬送板金７０が放熱板（ヒートシンク）の役割を果たし、抵抗チップ５３ｂから基板５３ａに伝達された熱が搬送板金７０から効率良く放熱される。従って、基板５３ａの熱による劣化や破損を抑制することができる。
【００６７】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、図２に示したような帯電ローラー４１を用いた接触帯電方式の帯電装置１５に代えて、コロナワイヤーとグリッドとを備えたコロナ帯電方式の帯電装置を用いることもできる。また、一成分現像式の現像装置１６に代えて、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像式の現像装置とすることもできる。
【００６８】
さらに、本発明の画像形成装置としては、図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、カラープリンター、ファクシミリ等の他の画像形成装置であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、感光体ドラム等の像担持体と、像担持体を帯電させる帯電装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、長期間に亘って外部電源に接続していなかった場合の、外部電源への接続直後の印字動作における画像流れの発生を効果的に抑制できる画像形成装置となる。
【符号の説明】
【００７０】
４              用紙搬送路（記録媒体搬送路）
９              画像形成部
１０            定着装置
１４            感光体ドラム（像担持体）
１５            帯電装置
１６            現像装置
１６ａ          現像ローラー（現像剤担持体）
１７            クリーニング装置
１８            転写ローラー（転写手段）
２２            加熱ローラー（加熱部材）
２３            加圧ローラー
２４            電源コード
２４ａ          差込プラグ
２６            外部電源
４１            帯電ローラー
４３            帯電ローラークリーニングブラシ
４５            摺擦ローラー（研磨部材）
４７            クリーニングブレード
５１            搬送路樹脂部材
５１ａ          凹部
５３            発熱体
５３ａ          基板
５３ｂ          抵抗チップ
５４            分離針
７０            搬送板金
７１            リブ
９０            制御部（制御手段）
９７ａ          機内温度センサー
９７ｂ          機内湿度センサー
１００          画像形成装置
【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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【図９】
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