(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、前記感光体における前記現像装置による現像部位から前記転写装置による転写部位にわたる領域に対向して配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、複数枚の用紙を収容し、この用紙を前記画像形成部に一枚ずつ供給する給紙装置の内部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３】
光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、前記帯電装置の近傍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】
光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、前記転写装置による転写部位の近傍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５】
光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、前記現像装置の内部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６】
前記加湿材が、水分を透過せずに水蒸気のみを透過させる透湿膜材料からなる透湿膜パイプで構成され、この透湿膜パイプ内を流通する水が気化蒸発して前記加湿必要部位に供給されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加湿部が、前記透湿膜パイプと、この透湿膜パイプに水を供給する水循環部と、前記透湿膜パイプに乾燥空気を吹き付ける送風部と、を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部が、前記加湿必要部位における湿度が所定値以上となるように前記加湿部を制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項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、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。そして、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
このような画像形成装置には、高精細・高画質の画像を安定して形成できることが要求されるとともに、生産性の向上（画像形成の高速化）が要求される。これらの要求を実現するためには、画像を形成する際の環境（例えば装置内部の温湿度）が非常に重要となる。
【０００３】
例えば、感光体の周囲の湿度が低いと、感光体から転写体（中間転写ベルト又は用紙）にトナー像が転写される際に、転写体と接触することによりトナー像が崩れたり、同極性のトナー同士が反発したりして、画像形成時にトナーの一部が飛散する現象（転写散り）が発生する。
また、用紙を供給する給紙装置の内部の湿度と給紙装置に収容されている用紙間の湿度との差が大きいと、波打ち（ウェイビーエッジ）やおちょこ（タイトエッジ）と呼ばれる歪みが生じて、画像形成時に用紙じわが発生する。
【０００４】
また、感光体を帯電させる帯電装置の周囲の湿度が低いと、感光体を帯電させる際にオゾンが発生しやすくなり、酸化により感光体などの劣化が促進される。そして、感光体などの劣化に伴い画像品質が低下する。
また、感光体から転写体へトナー像を転写させる転写装置（転写ローラー）の周囲の湿度が低いと、異常放電が発生しやすくなり、画像形成時に転写不良（水玉、すじ）が発生する。
また、感光体にトナーを付着させる現像装置の内部の湿度が低いと、トナー帯電量が高くなる。その結果、感光体にトナー像が適切に形成されず、又は転写体にトナー像が適切に転写されず、画像むらが発生してしまう。
【０００５】
このように、電子写真方式の画像形成装置において、装置内部の湿度が画像形成に適した状態になっていなければ、用紙に形成される画像の品質が低下してしまう。そこで、給紙装置や現像装置など、適切に調湿する必要がある部位（以下、加湿必要部位）に加湿部を設けた画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−４２４９１号公報
【特許文献２】特開２００９−５８５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の画像形成装置に適用されている加湿方式は、加湿必要部位に１００℃以上の水蒸気を噴霧して加湿する蒸気式、又は加湿必要部位に水微粒子を噴霧して加湿する噴霧式であるため、蒸発吸収距離（供給した水が空気に完全に吸収されるのに必要な距離）が長く、設置スペースが大型化するという問題がある。また、供給した水蒸気又は水微粒子が空気に完全に吸収される前に画像形成装置の構成部材に接触すると、結露が生じて正常な画像形成が阻害されてしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、過大な設置スペースを要することなく加湿必要部位を適切な湿度状態に保持でき、画像品質の向上を図る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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置の一態様は、光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、前記感光体における前記現像装置による現像部位から前記転写装置による転写部位にわたる領域に対向して配置されていることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置の他の態様は、光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、複数枚の用紙を収容し、この用紙を前記画像形成部に一枚ずつ供給する給紙装置の内部に配置されていることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置の他の態様は、光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、前記帯電装置の近傍に配置されていることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置の他の態様は、光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、前記転写装置による転写部位の近傍に配置されていることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置の他の態様は、光導電性を有する感光体と、前記感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置と、光照射により前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体の表面にトナーを付着させることにより前記静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を転写体に転写する転写装置と、を有する画像形成部を備えた画像形成装置であって、
水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿部と、
前記加湿必要部位の湿度に応じて前記加湿部を制御する制御部と、を備え、
前記加湿材は、前記現像装置の内部に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、気化式の加湿部により加湿必要部位が適切な湿度状態に保持されるので、画像品質の向上を図ることができる。また、気化式の加湿部を採用することにより過大な設置スペースは必要ないので、画像形成装置が大型になる虞もない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図３】第１の実施の形態における加湿部の配置を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る加湿部の具体的な構成を示す図である。
【図５】透湿膜パイプの一例を示す図である。
【図６】透湿膜パイプの他の一例を示す図である。
【図７】透湿膜パイプの他の一例を示す図である。
【図８】加湿制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態における加湿部の配置を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態における加湿部の配置を示す図である。
【図１１】第４の実施の形態における加湿部の配置を示す図である。
【図１２】第５の実施の形態における加湿部の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図で、図２は実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。
図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写体に転写（一次転写）し、中間転写体上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体を中間転写体の走行方向に直列配置し、中間転写体に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１３】
図１、２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、搬送部５０、定着部６０、制御部７０、及び加湿部９０を備えている。
【００１４】
制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ（Read Only Memory）７２、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３等を備えている。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ７３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部８２に格納されている各種データが参照される。記憶部８２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）や、ハードディスクドライブで構成される。
また、制御部７０は、通信部８１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部７０は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部８１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１５】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置（スキャナー）１２等を備えて構成される。
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００１６】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部７０から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部７０に出力する。
【００１７】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザ設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備えている。画像処理部３０は、制御部７０の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正等の各種補正処理、及び圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００１８】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、及び中間転写ユニット４２等を備えている。
【００１９】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明を簡略化するため、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２０】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びクリーニング装置４１５等を備えている。
【００２１】
画像形成ユニット４１において、帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。これにより、感光体ドラム４１３の表面に各色成分の静電潜像が形成される。
現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
また、クリーニング装置４１５は、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する残トナーを除去する。
【００２２】
中間転写ユニット４２は、中間転写体となる中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、二次転写ローラー４２３、駆動ローラー４２４、従動ローラー４２５、及びクリーニング装置４２６等を備えている。
【００２３】
中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー４２４及び従動ローラー４２５に張架される。中間転写ベルト４２１は、駆動ローラー４２４の回転により矢印Ａ方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー４２２によって、中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接されると、中間転写ベルト４２１に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト４２１が二次転写ローラー４２３によって用紙Ｓに圧接されると、中間転写ベルト４２１に一次転写されたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。
また、クリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１に残存する残トナーを除去する。
【００２４】
定着部６０は、用紙Ｓを狭持して搬送するためのニップ部を形成する加圧部、トナー像が転写された用紙Ｓに接触して定着温度で加熱する加熱部等を備えている。定着部６０には、公知の技術を適用することができる。定着部６０は、搬送されてきた用紙Ｓをニップ部で加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。
【００２５】
搬送部５０は、給紙装置５１、搬送機構５２、及び排紙装置５３等を備えている。給紙装置５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙（規格用紙、特殊用紙）Ｓが予め設定された種類ごとに収容される。
【００２６】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー５２ａ等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構５２により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー５２ａが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５３ａを備えた排紙装置５３により機外に排紙される。
【００２７】
このように、画像形成装置１は、光導電性を有する感光体ドラム４１３（感光体）と、感光体ドラム４１３の表面を一様に帯電させる帯電装置４１４と、光照射により感光体ドラム４１３の表面に静電潜像を形成する露光装置４１１と、感光体ドラム４１３の表面にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置４１２と、トナー像を中間転写ベルト４２１や用紙Ｓ等の転写体に転写する中間転写ユニット４２（転写装置）と、を有する画像形成部４０を備えている。
【００２８】
第１の実施の形態では、図３に示すように、感光体ドラム４１３の周囲を適切な湿度状態に保持するために、感光体ドラム４１３の近傍に加湿部９０が設けられている。加湿部９０は、水分を含む加湿材に通風して水分を気化蒸発させることにより、画像形成装置１の内部の加湿必要部位に加湿空気を供給する気化式の加湿器である。ここでは、感光体ドラム４１３の周囲が加湿必要部位である。
【００２９】
加湿部９０は、画像形成ユニット４１に組み込んで実装してもよいし、単独の部材として加湿必要部位の近傍（ここでは感光体ドラム４１３の近傍）に実装するようにしてもよい。後述する第２〜第５の実施の形態においても同様である。
【００３０】
図４は、加湿部の具体的な構成例を示す図である。図４に示すように、加湿部９０は、加湿材としての透湿膜パイプ９１、透湿膜パイプ９１に水を供給する水循環部９２、透湿膜パイプ９１に乾燥空気を吹き付ける送風ファン９３等を備えている。
透湿膜パイプ９１と水循環部９２は、循環流路９４によって接続される。また、感光体ドラム４１３の近傍には、周囲の温度、湿度（相対湿度）を検出する温湿度センサ９５が配置される。
【００３１】
透湿膜パイプ９１は、水分を透過せずに水蒸気のみを透過させる透湿膜材料をパイプ状に成形したものである。透湿膜パイプ９１のパイプ径は、加湿必要量、設置スペースに応じて適宜設定される（例えば１．５ｃｍ）。透湿膜パイプ９１に水を流通させると、透湿膜パイプ９１に適度な水分が浸透する。透湿膜パイプ９１は、感光体ドラム４１３における現像装置４１２による現像部位Ｐａから一次転写ローラー４２２による転写部位Ｐｂにわたる領域に対向して配置される（図３参照）。また、透湿膜パイプ９１は、感光体ドラム４１３の軸方向の長さとほぼ同等の長さを有し、感光体ドラム４１３の表面を一様に加湿できるようになっている。
【００３２】
透湿膜パイプ９１を構成する透湿膜材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：polytetrafluoroethylene）、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、又はフッ素樹脂等の疎水性高分子の多孔質材料を適用できる。
【００３３】
水循環部９２は、液体の水を貯蔵する貯水タンク９２ａと、貯水タンク９２ａに収容されている水を循環流路９４に送り出す循環ポンプ９２ｂを有する。水循環部９２は、水が透湿膜パイプ９１を所定の流速（例えば１．５ｍ／ｓｅｃ）で流通するように、循環流路９４に水を送出する。
【００３４】
送風ファン９３は、透湿膜パイプ９１に対して乾燥空気を所定の風量（例えば２００ｍ3／ｈ）で送風する。送風ファン９３によって透湿膜パイプ９１に乾燥空気が吹き付けられると、透湿膜パイプ９１に浸透している水分が蒸発気化され、直ちに空気に吸収されて加湿空気が生成される。この加湿空気が加湿必要部位である感光体ドラム４１３の周囲に供給される。
【００３５】
また、加湿空気が加湿必要部位以外に流入して悪影響を与えることがないように、感光体ドラム４１３の加湿空気の吹き付け部位の反対側には除滴板９６が設けられる。加湿空気に含まれる水分は除滴板９６によって凝集され、適切に排水される。
【００３６】
制御部７０は、温湿度センサ９５による検出結果に基づいて、循環ポンプ９２ｂの駆動制御及び送風ファン９３の回転数制御を行う。制御部７０が透湿膜パイプ９１を流通する水の流速と送風ファン９３による送風量を制御することで、感光体ドラム４１３の周囲が所定の湿度状態となるように加湿される。
【００３７】
気化式の加湿部９０を採用することで蒸発吸収距離が不要となるので、蒸発式や噴霧式の加湿部を設置する場合に比較して、設置スペースは小さくなる。また、透湿膜パイプ９１により空気中の不純物が除去されるので、加湿必要部位が清浄な加湿空気により加湿される。したがって、加湿必要部位に不純物が浮遊することにより画像品質が低下することもない。
【００３８】
図５〜７は、透湿膜パイプの一例を示す図である。
図５に示す透湿膜パイプ９１Ａは、多孔質金属からなる金属パイプ９１ｂに、透湿膜９１ａを被覆したものである。透湿膜９１ａとしては、例えば厚さ５０μｍのＰＴＦＥシートを適用できる。また、金属パイプ９１ｂとしては、例えば５０μｍ径の気孔が無数に形成されたステンレス綱を適用できる。金属パイプ９１ｂ内を流通する水は、金属パイプ９１ｂから染み出して透湿膜９１ａに適度に浸透する。
【００３９】
図６に示す透湿膜パイプ９１Ｂは、透湿膜９１ａ自体をパイプ状に成形したものである。透湿膜９１ａとしては、例えば厚さ２００μｍの透湿性ポリウレタンチューブを適用できる。透湿膜パイプ９１Ｂに水を流通させると、透湿膜９１ａに適度に水が浸透する。
【００４０】
図７に示す透湿膜パイプ９１Ｃは、多孔質セラミックからなるセラミックパイプ９１ｃに、透湿膜９１ａを被覆したものである。透湿膜９１ａとしては、厚さ３００μｍのポリエチレンシートを適用できる。また、セラミックパイプ９１ｃとしては、３０μｍ径の気孔が無数に形成されたアルミナを適用できる。セラミックパイプ９１ｃ内を流通する水は、セラミックパイプ９１ｃから染み出して透湿膜９１ａに適度に浸透する。
【００４１】
なお、透湿膜パイプ９１Ａ〜９１Ｃのパイプ径、透湿膜９１ａ、金属パイプ９１ｂ、セラミックパイプ９１ｃの厚さ等は、加湿必要部位である感光体ドラム４１３の周囲を適切に加湿できる範囲で適宜に設定することができる。
また、透湿膜パイプ９１Ａ〜９１Ｃの断面形状は、三角形、四角形などの多角形状であってもよいし、その他の幾何学形状であっても構わない。
【００４２】
図８は、本実施の形態における加湿制御処理の一例について示すフローチャートである。図８に示す加湿制御処理は、画像形成装置１で画像形成が開始されることに伴い、ＣＰＵ７１がＲＯＭ７２に格納されている所定のプログラムを実行することにより実現される。この加湿制御処理により、加湿部９０の循環ポンプ９２ｂ及び送風ファン９３が制御される。
【００４３】
ステップＳ１０１において、制御部７０は、温湿度センサ９５により検出された感光体ドラム４１３の周囲の温度及び湿度（相対湿度）を取得する。
【００４４】
ステップＳ１０２において、制御部７０は、ステップＳ１０１で取得した湿度に基づいて、感光体ドラム４１３の周囲が画像形成に適した湿度状態であるか否かを判定する。ここでは、感光体ドラム４１３の周囲の湿度が低すぎる場合（低湿度状態である場合）に、画像形成に適した湿度状態でないと判定する。そして、制御部７０は、画像形成に適した湿度状態でない（低湿度状態である）と判定した場合にはステップＳ１０３の処理に移行し、画像形成に適した湿度状態であると判定した場合には処理を終了する。
【００４５】
具体的には、画像形成に適した湿度状態であるか否かの判定は、容量絶対湿度、又は温度ごとに設定された相対湿度を閾値として行われる。例えば、閾値となる絶対湿度を予め設定しておき、制御部７０がこの閾値（絶対湿度）と現在の絶対湿度と比較することにより画像形成に適した湿度状態であるか否かを判定する。現在の絶対湿度は、温度と相対湿度から容易に算出することができる。
また例えば、温度ごとに閾値となる相対湿度を予め設定しておき、制御部７０がこの閾値（相対湿度）と現在の相対湿度を比較する。温度ごとに設定される閾値となる相対湿度は、例えば記憶部８２にルックアップテーブルとして格納しておけばよい。
【００４６】
ステップＳ１０３において、制御部７０は、感光体ドラム４１３の周囲の湿度状態を改善すべく、加湿部９０を制御する。制御部７０は、加湿必要量に応じて循環ポンプ９２ｂによる水の送出量を制御して、透湿膜パイプ９１を流通する水の流速を制御する。また、制御部７０は、加湿必要量に応じて送風ファン９３の回転数を制御して、透湿膜パイプ９１に吹き付けられる乾燥空気の風量を制御する。これにより、所定量の水分を含んだ加湿空気が感光体ドラム４１３の周囲に供給され、適切な湿度状態に調整される。
【００４７】
以上の加湿制御処理は、画像形成動作が終了するまで繰り返される。このようにして、感光体ドラム４１３の周囲は適切な湿度状態に保持される。
【００４８】
第１の実施の形態においては、感光体ドラム４１３における現像部位Ｐａから転写部位Ｐｂにわたる領域に対向して透湿膜パイプ９１が配置されている。そして、感光体ドラム４１３の周囲が画像形成に適した湿度状態でない場合に、加湿部９０によって感光体ドラム４１３の周囲が加湿される。
これにより、現像装置４１２により感光体ドラム４１３の表面に形成されたトナー像には、中間転写ベルト４２１に転写される前に、適切な湿気が付与される。そして、感光体ドラム４１３において、トナー像を構成するトナー粒子同士が液架橋によって引き合うこととなる。したがって、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１にトナー像が転写される際に、トナー像が崩れたり、同極性のトナー同士が反発したりして、転写散りが発生するのを防止できる。
【００４９】
［実施例１］
実施例１では、加湿部９０を制御して感光体ドラム４１３の周囲を所定の湿度状態に保持し、画像形成装置１によりＡ４サイズの用紙に画像を形成した。そして、１００枚連続して画像を形成した時点での画像の品質を、転写散りの程度によって評価した。評価結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
0005817222.tif 000002
【００５１】
表１より、感光体ドラム４１３の周囲において、容積絶対湿度が９ｇ／ｃｍ3以上の場合に良質な画像を形成することができ、特に容積絶対湿度が１０ｇ／ｃｍ3以上の場合には転写散りは全く発生しなかった。これより、感光体ドラム４１３の周囲の容積絶対湿度が９ｇ／ｃｍ3以上、望ましくは１０ｇ／ｃｍ3以上となるように加湿部９０を制御することにより、良質な画像を形成できることになる。
【００５２】
つまり、上述した加湿制御処理において、１０ｇ／ｃｍ3又は９ｇ／ｃｍ3が容積絶対湿度の閾値として設定され、現在の容積絶対湿度がこれよりも小さいときに、加湿部９０により感光体ドラム４１３の周囲に加湿空気が供給されることになる。
【００５３】
なお、２０℃での相対湿度に換算すると、容積絶対湿度９ｇ／ｃｍ3は約５２％ＲＨとなり、１０ｇ／ｃｍ3は約５８％ＲＨとなる。２５℃での相対湿度に換算すると、容積絶対湿度９ｇ／ｃｍ3は約３９％ＲＨとなり、１０ｇ／ｃｍ3は約４３％ＲＨとなる。上述した加湿制御処理において、これらの値を温度ごとの相対湿度の閾値として設定するようにしてもよい。
【００５４】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、図９に示すように、給紙装置５１内を適切な湿度状態に保持するために、給紙装置５１の内部に加湿部９０が設けられている。ここでは、給紙装置５１の内部が加湿必要部位である。加湿部９０を含む画像形成装置１の主要な構成、及び加湿制御処理は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００５５】
給紙装置５１の内部の湿度（以下、大気湿度）と給紙装置５１に収容されている用紙間の湿度（以下、用紙間湿度）との差が大きいと、波打ちやおちょこと呼ばれる歪みが生じて、画像形成時に用紙じわが発生する。すなわち、給紙装置５１においては、画像形成時に用紙じわが発生しない状態が、画像形成に適した湿度状態といえる。
【００５６】
したがって、図８の加湿制御処理における画像形成に適した湿度状態であるか否かの判定（ステップＳ１０２）では、大気湿度と用紙間湿度の差が閾値として用いられる。大気湿度が用紙間湿度よりも、設定された閾値以上に小さい場合に、加湿部９０により給紙装置５１の内部に加湿空気が供給されることになる。
【００５７】
第２の実施の形態においては、給紙装置５１の内部に透湿膜パイプ９１が配置される。そして、大気湿度と用紙間湿度の差が大きい場合に、加湿部９０によって給紙装置５１の内部が加湿される。
これにより、大気湿度と用紙間湿度との差が所定の範囲内となるように調整されるので、画像形成時に波打ちやおちょこに起因する用紙じわが発生するのを防止できる。
【００５８】
［実施例２］
実施例２では、加湿部９０を制御して給紙装置５１の内部を所定の湿度状態に保持し、画像形成装置１によりＡ４サイズの用紙に画像を形成した。そして、１００枚連続して画像を形成した時点での画像の品質を、用紙じわの程度によって評価した。評価結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
0005817222.tif 000003
【００６０】
表２より、給紙装置５１の内部において、大気湿度と用紙間湿度の差（相対湿度差）が１０％ＲＨ以下の場合に良質な画像を形成することができ、特に相対湿度差が５％ＲＨ以下の場合には用紙じわは全く発生しなかった。これより、給紙装置５１の内部の相対湿度差が１０％ＲＨ以下、望ましくは５％ＲＨ以下となるように加湿部９０を制御することにより、良質な画像を形成できることになる。
【００６１】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、図１０に示すように、帯電装置４１４による帯電部位Ｐｃを適切な湿度状態に保持するために、帯電装置４１４の近傍に加湿部９０が設けられている。ここでは、帯電装置４１４による帯電部位Ｐｃが加湿必要部位である。加湿部９０を含む画像形成装置１の主要な構成、及び加湿制御処理は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
帯電部位Ｐｃの湿度が低いと、感光体ドラム４１３を帯電させる際にオゾンが発生しやすくなり、酸化により感光体ドラム４１３などの劣化が促進される。そして、感光体ドラム４１３などの劣化に伴い画像品質が低下する。すなわち、帯電部位Ｐｃにおいては、帯電時にオゾンが発生しない状態が、画像形成に適した湿度状態といえる。
【００６３】
帯電時のオゾンの発生は相対湿度と相関があるので、図８の加湿制御処理における画像形成に適した湿度状態であるか否かの判定（ステップＳ１０２）では、相対湿度が閾値として用いられる。相対湿度が、設定された閾値より小さい場合に、加湿部９０により帯電部位Ｐｃに加湿空気が供給されることになる。
【００６４】
第３の実施の形態においては、帯電装置４１４の近傍に透湿膜パイプ９１が配置される。そして、相対湿度が閾値よりも小さい場合（低湿度状態である場合）に、加湿部９０によって帯電部位Ｐｃが加湿される。
これにより、帯電部位Ｐｃの湿度状態が適切に保持されるので、帯電時にオゾンが発生するのを抑制できる。したがって、オゾンにより感光体ドラム４１３等が劣化することに伴い画像品質が低下するのを防止できる。
【００６５】
［実施例３］
実施例３では、加湿部９０を制御して帯電部位Ｐｃを所定の湿度状態に保持し、画像形成装置１によりＡ４サイズの用紙に画像を形成した。そして、１００枚連続して画像を形成した時点でのオゾンの発生程度を評価した。評価結果を表３に示す。
【００６６】
【表３】
0005817222.tif 000004
【００６７】
表３より、帯電部位Ｐｃにおいて、相対湿度が５０％ＲＨ以上の場合にオゾンの発生はオゾンの発生が少なく、特に相対湿度が５５％ＲＨ以上の場合にはオゾンの発生は極めて少なかった。これより、帯電部位Ｐｃの相対湿度が５０％ＲＨ以上、望ましくは５５％ＲＨ以上となるように加湿部９０を制御することにより、オゾンの発生を効果的に抑制できることになる。
なお、オゾンの発生を抑制できる相対湿度の値は帯電装置４１４の種類によって変化するので、図８のステップＳ１０２で用いる相対湿度の閾値は帯電装置４１４の種類に応じて適宜設定される。
【００６８】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態では、図１１に示すように、一次転写ローラー４２２による転写部位Ｐｂを適切な湿度状態に保持するために、一次転写ローラー４２２の近傍に加湿部９０が設けられている。ここでは、一次転写ローラー４２２による転写部位Ｐｂが加湿必要部位である。加湿部９０を含む画像形成装置１の主要な構成、及び加湿制御処理は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６９】
転写部位Ｐｂの湿度が低いと、異常放電が発生しやすくなり、画像形成時に転写不良（水玉、すじ）が発生する。すなわち、転写部位Ｐｂにおいては、画像形成時に転写不良が発生しない状態が、画像形成に適した湿度状態といえる。
【００７０】
転写部位Ｐｂにおける転写不良は相対湿度と相関があるので、図８の加湿制御処理における画像形成に適した湿度状態であるか否かの判定（ステップＳ１０２）では、相対湿度が閾値として用いられる。相対湿度が、設定された閾値より小さい場合に、加湿部９０により転写部位Ｐｂに加湿空気が供給されることになる。
【００７１】
第４の実施の形態においては、一次転写ローラー４２２の近傍に透湿膜パイプ９１が配置される。そして、相対湿度が閾値よりも小さい場合（低湿度状態である場合）に、加湿部９０によって転写部位Ｐｂが加湿される。
これにより、転写部位Ｐｂの湿度状態が適切に保持されるので、画像形成時に転写不良が発生するのを防止できる。
【００７２】
［実施例４］
実施例４では、加湿部９０を制御して転写部位Ｐｂを所定の湿度状態に保持し、画像形成装置１によりＡ４サイズの用紙に画像を形成した。そして、１００枚連続して画像を形成した時点での画像の品質を、転写不良（水玉、すじ）の程度によって評価した。評価結果を表４に示す。
【００７３】
【表４】
0005817222.tif 000005
【００７４】
表４より、転写部位Ｐｂにおいて、相対湿度が５０％ＲＨ以上の場合に良質な画像を形成することができ、特に相対湿度が５５％ＲＨ以上の場合には転写不良は全く発生しなかった。これより、転写部位Ｐｂの相対湿度が５０％ＲＨ以上、望ましくは５５％ＲＨ以上となるように加湿部９０を制御することにより、良質な画像を形成できることになる。
なお、転写不良の発生を防止できる相対湿度の値は中間転写ユニット４２（一次転写ローラー４２２）の種類によって変化するので、図８のステップＳ１０２で用いる相対湿度の閾値は中間転写ユニット４２の種類に応じて適宜設定される。
【００７５】
［第５の実施の形態］
第５の実施の形態では、図１２に示すように、現像装置４１２内を適切な湿度状態に保持するために、現像装置４１２の内部に加湿部９０が設けられている。ここでは、現像装置４１４の内部が加湿必要部位である。加湿部９０を含む画像形成装置１の主要な構成、及び加湿制御処理は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７６】
現像装置４１２の内部の湿度が低いと、トナー帯電量が高くなる。その結果、感光体ドラム４１３にトナー像が適切に形成されず、又は中間転写ベルト４２１にトナー像が適切に転写されず、画像むらが発生する。すなわち、現像装置４１４においては、画像形成時に画像むらが発生しない状態が、画像形成に適した湿度状態といえる。
【００７７】
トナー帯電量が高くなることによる画像むらは相対湿度と相関があるので、図８の加湿制御処理における画像形成に適した湿度状態であるか否かの判定（ステップＳ１０２）では、相対湿度が閾値として用いられる。相対湿度が、設定された閾値より小さい場合に、加湿部９０により現像装置４１２の内部に加湿空気が供給されることになる。
【００７８】
第５の実施の形態においては、現像装置４１２の内部に透湿膜パイプ９１が配置される。そして、相対湿度が閾値よりも小さい場合（低湿度状態である場合）に、加湿部９０によって現像装置４１２の内部、すなわち現像装置４１２に収容されているトナーが加湿される。
これにより、現像装置４１２の内部の湿度状態が適切に保持され、収容されているトナーが適切に帯電されるので、画像形成時に画像むらが発生するのを防止できる。
【００７９】
［実施例５］
実施例５では、加湿部９０を制御して現像装置４１２の内部を所定の湿度状態に保持し、画像形成装置１によりＡ４サイズの用紙に画像を形成した。そして、１００枚連続して画像を形成した時点での画像の品質を、画像むらの程度によって評価した。評価結果を表５に示す。
【００８０】
【表５】
0005817222.tif 000006
【００８１】
表５より、現像装置４１２において、相対湿度が４０％ＲＨ以上の場合に良質な画像を形成することができ、特に相対湿度が４５％ＲＨ以上の場合には画像むらは全く発生しなかった。これより、現像装置４１２の内部の相対湿度が４０％ＲＨ以上、望ましくは４５％ＲＨ以上となるように加湿部９０を制御することにより、良質な画像を形成できることになる。
なお、画像むらの発生を防止できる相対湿度の値は現像装置４１２の構成（現像ローラーなど）や現像剤の種類によって変化するので、図８のステップＳ１０２で用いる相対湿度の閾値は現像装置４１２の構成（現像ローラーなど）や現像剤の種類に応じて適宜設定される。
【００８２】
上述したように、第１〜第５の実施の形態に係る画像形成装置１は、水分を含む加湿材に通風して気化蒸発させることにより、当該画像形成装置１内部の加湿必要部位（感光体ドラム４１３の周囲、給紙装置５１の内部、帯電装置４１４による帯電部位Ｐｃ、一次転写ローラー４２２による転写部位Ｐｂ、帯電装置４１２の内部など）に加湿空気を供給する気化式の加湿部９０と、加湿必要部位の湿度に応じて加湿部９０を制御する制御部７０と、を備えている。
具体的には、加湿材が、水分を透過せずに水蒸気のみを透過させる透湿膜材料からなる透湿膜パイプ９１で構成され、この透湿膜パイプ９１内を流通する水が気化蒸発して加湿必要部位に供給される。
また、加湿部９０が、透湿膜パイプ９１と、この透湿膜パイプ９１に水を供給する水循環部９２（貯水タンク９２ａ、循環ポンプ９２ｂ）と、透湿膜パイプ９１に乾燥空気を吹き付ける送風ファン９３（送風部）と、を有している。
さらに、制御部７０が、加湿必要部位における湿度（絶対湿度）が所定値以上となるように加湿部９０を制御する。
【００８３】
画像形成装置１によれば、気化式の加湿部９０により加湿必要部位が適切な湿度状態に保持されるので、画像品質の向上を図ることができる。また、気化式の加湿部９０を採用することにより過大な設置スペースは必要ないので、画像形成装置１が大型になる虞もない。
【００８４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００８５】
例えば、第１〜第５の実施の形態を組み合わせて複数の加湿必要部位に加湿部９０を配置するようにしてもよい。
また、加湿必要部位は、上記の実施の形態で示した部位に制限されない。例えば、二次転写ローラー４２３の近傍に加湿部９０を設け、二次転写ローラー４２３による中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへの転写部位を加湿できるようにすれば、用紙Ｓへの転写時に転写不良が発生するのを防止できる。また、定着部６０の用紙搬送方向下流側に加湿部９０を設け、定着後の用紙Ｓを加湿できるようにすれば、用紙がカールするのを防止することができる。
【００８６】
また、加湿部９０としては、実施の形態で示した透湿膜式の他、水を滴下させることにより加湿材に水を浸透させる滴下浸透式、毛細管現象を利用して水を吸い上げることにより加湿材に水を浸透させる毛細管式等の加湿器を適用できる。
【００８７】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する技術であるが、加湿必要部位に気化式の加湿部を設けるという技術的思想は、電子写真方式以外のインクジェット方式や熱転写方式の画像形成装置にも適用することができる。
【００８８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８９】
１  画像形成装置
１０  画像読取部
２０  操作表示部
４０  画像形成部
４１  画像形成ユニット
４１１  露光装置
４１２  現像装置
４１３  感光体ドラム
４１４  帯電装置
４２  中間転写ユニット
４２１  中間転写ベルト
４２２  一次転写ローラー
４２３  二次転写ローラー
５０  搬送部
５１  給紙装置
６０  定着部
７０  制御部
９０  加湿部
９１  透湿膜パイプ（加湿材）
９２  水循環部
９２ａ  貯水タンク
９２ｂ  循環ポンプ
９３  送風ファン
９４  循環流路
９５  温湿度センサ
９６  除滴板
【図１】
0005817222.tif 000007
【図２】
0005817222.tif 000008
【図３】
0005817222.tif 000009
【図４】
0005817222.tif 000010
【図５】
0005817222.tif 000011
【図６】
0005817222.tif 000012
【図７】
0005817222.tif 000013
【図８】
0005817222.tif 000014
【図９】
0005817222.tif 000015
【図１０】
0005817222.tif 000016
【図１１】
0005817222.tif 000017
【図１２】
0005817222.tif 000018