(57)【要約】  【課題】  余計な電力を用いずに、簡易且つ低コストであって、感光ドラムだけを適切に除湿し、他の部分を加熱することのない画像形成装置を提供する。    【解決手段】  定着ローラから感光ドラムに対して熱を伝導するヒートパイプを設置し、定着ローラの廃熱を利用して感光ドラムを除湿する。これにより、余計な電力を用いずに感光ドラムだけを適切に除湿することができる。そして、このヒートパイプを、一つの吸熱管と複数の放熱管とを備えるように形成することで、画像形成装置の内部構造にあわせて、最も効率的な除湿を実現する。また、感光ドラム付近の温度及び湿度を検出するセンサを設け、感光ドラムの温度と湿度を反映した最適な除湿を実現する。【選択図】  図２
2007010814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて印刷用紙に転写すべきトナーを表面に付着する感光ドラムと、上記印刷用紙に転写された上記トナーを加熱することにより該印刷用紙に該トナーを定着させる定着ローラを備える画像形成装置において、
上記定着ローラから上記感光ドラムに対して熱を伝導するヒートパイプを備えることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
上記ヒートパイプが一つの吸熱管と複数の放熱管とを備える、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記感光ドラムの温度及び湿度を検出するセンサと、該センサの出力に基づいて上記ヒートパイプの放熱管と上記感光ドラムとの距離を制御する制御手段とを備える、請求項１又は２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、ファクシミリ、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置、特に感光ドラムと定着ローラによって印刷を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスのみならず一般家庭等においても、ファクシミリ、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置が普及してきている。これらの中には、図4に示すように感光ドラム11と定着ローラ14により印刷を行う画像形成装置が多くある。
【０００３】
すなわち、画像形成装置40は、まずメモリ等に格納された画像データに基づいて感光ドラム11の表面にトナーを付着し、このトナーを印刷用紙に転写する。そしてこの印刷用紙に転写されたトナーを定着ローラ14が加熱することにより、画像形成装置40はトナーを融解して印刷用紙に定着させるのである。
【０００４】
このような加熱・融解を行うため、図5に示すように、定着ローラ14の内部には通常ハロゲンヒータ15が備えられており、このため画像形成装置40の電源が投入されているときには、定着ローラ14の温度は160℃乃至180℃になっている。
【０００５】
一方感光ドラム11としては、耐久性に優れたアモルファス・シリコン・ドラムが最も一般的に用いられている。しかしこのアモルファス・シリコン・ドラムは湿度を帯びやすいというという特性があるために、以下のような問題点を有している。
【０００６】
すなわち、感光ドラム11は上記画像データに基づいて自らの表面を帯電させることにより、印刷用紙に転写すべきトナーを表面に付着するのであるが、感光ドラム11が湿度を帯びてしまうと、この帯電にむらが生じ、画像データを忠実に反映させることができなくなるのである。特にカラー画像を印刷する場合には、色むらが発生しやすくなる。
【０００７】
このため感光ドラム11を適切に除湿しておく必要が生ずるのであるが、このための技術が以下の特許文献に開示されている。
【０００８】
これらはいずれも画像形成装置の内部にヒーターを備え、感光ドラムに対して温風を送ることでこの感光ドラムを除湿する技術である。
【０００９】
すなわち、図4に示すように、例えば感光ドラム11の下部にヒーター41を設け、このヒーター41により発生させた熱気をファン42により感光ドラム11に対して送風する。これにより感光ドラム11を除湿することができるのである。
【特許文献１】特開平１０−２１３９４７号公報
【特許文献２】特開２００３−１７７６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記特許文献の技術には以下のような問題点がある。
【００１１】
まず、ヒーター41とファン42を駆動する電力が必要となるために、省エネルギーという観点から好ましくない。特にヒーター41は電熱器であるから、かなりの電力を消費する。
【００１２】
次に、ファン42により送風するため、感光ドラム11以外の部分も加熱されてしまうという危険性がある。特に画像形成装置40のソフトウェア制御に係る部分、例えばメモリなどが加熱されてしまうと、画像形成装置40全体が熱暴走する虞もある。これを防ぐためには、感光ドラム11の除湿に用いた熱気を、適宜、画像形成装置40の外部に排気してやる必要があるが、そのための装置を別途設ければコスト高となってしまう。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、余計な電力を用いずに、簡易且つ低コストであって、感光ドラムだけを適切に除湿し、他の部分を加熱することのない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】
【００１４】
以上の目的を達成するために、本発明では以下のような手段を採用している。
【００１５】
本発明は、画像データに基づいて印刷用紙に転写すべきトナーを表面に付着する感光ドラムと、印刷用紙に転写されたトナーを加熱することによりこの印刷用紙にトナーを定着させる定着ローラを備える画像形成装置を前提としている。
【００１６】
そしてまず、このような画像形成装置において、定着ローラから感光ドラムに対して熱を伝導するヒートパイプを設置する。すなわち、定着ローラの廃熱を利用して感光ドラムを除湿するのである。これにより、余計な電力を用いずに感光ドラムだけを適切に除湿することができる。
【００１７】
次に、このヒートパイプを、一つの吸熱管と複数の放熱管とを備えるように形成する。これにより画像形成装置の内部構造にあわせて、最も効率的な除湿を実現する。
【００１８】
さらに、感光ドラム付近の温度及び湿度を検出するセンサと、このセンサの出力に基づいて上記ヒートパイプの放熱管と上記感光ドラムとの距離を制御する制御手段とを設ける。これにより、感光ドラムの温度と湿度を反映した最適な除湿を実現する。
【発明の効果】
【００１９】
以上によれば、廃熱を用いるために余計な電力を消費せずに、簡易且つ低コストであって、感光ドラムだけを適切に除湿し、他の部分を加熱することのない画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図４は、本発明の画像形成装置の内部構成図である。感光ドラム11の周囲には感光ドラムを一様に帯電させる帯電器31と、メモリ（図示しない）等に格納された画像データに基いて帯電された感光ドラム11を照射して潜像を形成するレーザ32と、潜像にトナーを付着させる現像器33が備えられている。
【００２２】
現像器33によって感光ドラム11の表面には、画像データに基づいて印刷用紙に転写すべき画像を形成するトナーが付着する。このトナーが転写ローラ12により印刷用紙13に転写される。そして、定着ローラ14は、この印刷用紙13に転写されたトナーを加熱して、プレスローラ19で圧着することにより印刷用紙13にこのトナーを定着させる。
【００２３】
印刷は概ねこのように行われるが、定着ローラ14の内部には上述の加熱を行うためのハロゲンヒータ15が備えられており、定着ローラ14の表面温度は160℃乃至180℃に保たれている。
【００２４】
本発明の画像形成装置は、定着ローラ14から感光ドラム11に対して熱を伝導するヒートパイプ16を設置したことに特徴がある。すなわち、定着ローラ14の廃熱を利用して感光ドラム11を除湿するのである。これにより、余計な電力を用いずに感光ドラム11だけを適切に除湿することができる。
【００２５】
ここでヒートパイプ16は中空の鉄管や、内部に揮発性ガスを封入した金属管など様々なタイプが市販されているが、これらを適宜形成して使用する。
【００２６】
図2に、本発明におけるヒートパイプ16の形状の一例を示す。この例では、ヒートパイプ16は、一つの吸熱管21と複数の放熱管22a、22b、22cとを備えている。これは、図2には表れていないが、感光ドラム11と定着ローラ14との間に、画像形成装置の他の部品を設置しなければならない場合に、当該他の部品を回避して熱を伝導するために、ヒートパイプ16をこのように形成するのである。従って形成のしかたは図2の例に限定される訳ではない。
【００２７】
また、特に内部に揮発性ガスを封入したヒートパイプを利用する場合には、この揮発性ガスの対流の仕方次第で、ヒートパイプの放熱にむらが生ずる。本発明のように複数の放熱管22a、22b、22cとを備えていると、この対流による放熱のむらを少なくすることができ、感光ドラム11の表面を一様に除湿することができる。
【００２８】
ところで、感光ドラム11を加熱して除湿する場合に、余り高温に加熱すると感光ドラム11の表面でトナーが融解してしまい、トナーが感光ドラム11に固着するという不都合が生ずる。これを防止するためには、感光ドラム11が45℃乃至60℃になるように加熱してやることが適切である。
【００２９】
このような適切な加熱を実現するために、本発明の画像形成装置には、感光ドラム11の温度及び湿度を検出するセンサ17が備えられている。そして、このセンサ17の出力に基づいて、ヒートパイプ16の放熱管と感光ドラム11との距離を制御する制御手段18を設ける。
【００３０】
具体的には図3に示すように、センサ17の出力に基づいてメモリ34に格納されたプログラムである制御手段18が、モータMを駆動することにより、ヒートパイプ16を図2の矢印AまたはBの方向に回転させる。
【００３１】
例えば、感光ドラム11の温度が高すぎる場合には、モータMを矢印Aの方向に回転させることによりヒートパイプ16の放熱管22a、22b、22cを感光ドラム11から遠ざけて、感光ドラム11を加熱しすぎないようにする。逆に、感光ドラム11の温度が低すぎる場合には、モータMを矢印Bの方向に回転させることによりヒートパイプ16の放熱管22a、22b、22cを感光ドラム11に近づけて、感光ドラム11を加熱する。
【００３２】
なお、センサ17は感光ドラム11の温度のみならず湿度も検出するように設計してある。これは例えば冬季などは、感光ドラム11の温度が低くても十分に除湿されている場合があり、逆に夏季などは、感光ドラム11の温度が高くても十分に除湿されていない場合があるからである。このように制御手段18を設けることにより、感光ドラム11の温度と湿度を反映した最適な除湿を実現することができるのである。
【００３３】
なお、ヒートパイプ16の放熱管22a、22b、22cを吸熱管21より上方に位置するようにすると、定着ローラ16の廃熱が無駄なく利用できるからである。これは一般に熱は上方に伝導しやすいためである。同様の理由から、感光ドラム11に対して放熱管22a、22b、22cを下方に位置した方が、廃熱の利用には無駄がなくなるといえるが、感光ドラム11の回転によりこの感光ドラム11の全表面はもれなく放熱管22a、22b、22cに接近するため、この位置関係は厳密でなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明にかかる画像形成装置は、余計な電力を用いずに、簡易且つ低コストであって、感光ドラムだけを適切に除湿することができ、しかも他の部分を加熱することがない。従って、ファクシミリ、プリンタ、複写機、複合機等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の画像形成装置の印刷機構を示す図。
【図２】本発明の画像形成装置の印刷機構を示す図。
【図３】ヒートパイプの制御を示すブロック図。
【図４】従来の画像形成装置の構造図。
【図５】定着ローラの構造図。
【符号の説明】
【００３６】
11感光ドラム
12転写ローラ
13印刷用紙
14定着ローラ
15ハロゲンヒータ
16ヒートパイプ
17センサ
18制御手段
19プレスローラ
21  吸熱管
22a,22cb,22c  放熱管
30メモリ
M  モータ
40画像形成装置
41ヒータ
42ファン
【図１】
2007010814.tif 000003
【図２】
2007010814.tif 000004
【図３】
2007010814.tif 000005
【図４】
2007010814.tif 000006
【図５】
2007010814.tif 000007