(57)【要約】【課題】定着装置の熱を熱伝達手段によって搬送部材に伝え、該搬送部材によって像担持体を加熱するようにして、像担持体の表面温度を耐フィルミング性が良好な温度に維持し、像担持体の表面にフィルミングが発生することを防止することができるようにする。【解決手段】画像信号に基づく静電潜像を像担持体上に形成し、前記静電潜像を熱溶融性トナーによって現像してトナー像とし、該トナー像を媒体上に転写する画像形成ユニットと、前記媒体上に転写されたトナー像を加熱して溶融し、前記媒体に定着させる定着装置と、前記媒体を画像形成ユニットから定着装置へ搬送する搬送部材と、前記定着装置の熱を搬送部材に伝達する熱伝達手段とを有し、前記像担持体は前記搬送部材から熱を伝達されて加熱される。【選択図】図１
2009015127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）画像信号に基づく静電潜像を像担持体上に形成し、前記静電潜像を熱溶融性トナーによって現像してトナー像とし、該トナー像を媒体上に転写する画像形成ユニットと、
（ｂ）前記媒体上に転写されたトナー像を加熱して溶融し、前記媒体に定着させる定着装置と、
（ｃ）前記媒体を画像形成ユニットから定着装置へ搬送する搬送部材と、
（ｄ）前記定着装置の熱を搬送部材に伝達する熱伝達手段とを有し、
（ｅ）前記像担持体は前記搬送部材から熱を伝達されて加熱されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記熱伝達手段は、前記定着装置の近傍に配設された送風機と、該送風機によって生じる空気の流れを搬送部材に導く通気ダクトを有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
（ａ）前記通気ダクト内における搬送部材への空気の流れを遮断可能な可動弁と、
（ｂ）前記像担持体の表面温度を検知する検知手段と、
（ｃ）前記検知手段の検知結果に基づいて、搬送部材への空気の流れを遮断させるか否か選択する制御装置とを更に有する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記定着装置の定着ヒータ、前記搬送部材を駆動する搬送部材駆動装置、又は、前記像担持体を搬送部材に接離させる像担持体接離装置の少なくとも１つを制御する請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記検知手段の検知結果に基づいて、少なくとも１つの像担持体の表面を加熱又は冷却し、前記像担持体の表面温度が所定の温度域になるように制御する請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記所定の温度域は、４０〔℃〕以上５０〔℃〕未満である請求項５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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式によって画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ機、複合機等の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を帯電ローラによって帯電させ、帯電した表面にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ヘッド等の静電潜像書込装置によって感光体ドラムの表面が露光されて静電潜像が形成される。そして、現像装置において前記静電潜像に現像剤としてのトナーが付着させられて現像が行われてトナー像が形成され、該トナー像は、転写ローラによって媒体としての用紙に転写される。続いて、トナー像が転写された用紙は定着装置に送られ、該定着装置においてトナー像は用紙に定着される。そのために、定着装置は、トナー像のトナーを加熱して溶融させるための加熱ローラ、及び、トナー像を加圧するための加圧ローラを備える。
【０００３】
このような画像形成装置では、十分な定着性能を得るために、現像剤として使用されるトナーを溶融しやすい特性にする必要がある。また、トナー中に離型剤を添加することがあるが、該離型剤は、トナーを構成する樹脂より更に溶融しやすい特性を有するものが多い。
【０００４】
そこで、この特性を利用することによって、トナーを一層溶融しやすくし、更に定着性能を向上させることができる。また、離型剤の本来の離型性を活かし、定着装置において溶融させられたトナーが加熱ローラに融着するホットオフセット現象が発生するのを防止する、すなわち、オフセットマージンを確保することもできる。
【０００５】
ところが、このような離型剤は、融点が低いために、離型剤がトナー母粒子の表面に露出している場合、印刷動作中に感光体ドラムの表面に付着することがある。
【０００６】
このような場合でも、通常、クリーニング装置によって感光体ドラムの表面に付着した離型剤は感光体ドラムの表面から十分に除去されるが、除去されずに残留した離型剤は、感光体ドラムの表面に強固に固着すること、すなわち、フィルミングが発生することがあり、印字品質の劣化を生じることがある。
【０００７】
このため、感光体ドラムの感光体層膜削れの量が、所定の印字枚数に対して一定量となるように感光体層膜の耐磨耗性を設定したり（例えば、特許文献１参照。）、トナーに対する外添剤の外添量及び外添方法を工夫する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−２４７３８４号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の技術においては、画像形成装置が画像形成動作を行う環境における温度や湿度によっては、特に、低温環境において画像形成動作を行うときには、耐フィルミング性が十分でなく、フィルミングが発生してしまうという不具合があった。
【０００９】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、定着装置の熱を熱伝達手段によって搬送部材に伝え、該搬送部材によって像担持体を加熱するようにして、像担持体の表面温度を耐フィルミング性が良好な温度に維持し、像担持体の表面にフィルミングが発生することを防止す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】
【００１０】
そのために、本発明の画像形成装置においては、画像信号に基づく静電潜像を像担持体上に形成し、前記静電潜像を熱溶融性トナーによって現像してトナー像とし、該トナー像を媒体上に転写する画像形成ユニットと、前記媒体上に転写されたトナー像を加熱して溶融し、前記媒体に定着させる定着装置と、前記媒体を画像形成ユニットから定着装置へ搬送する搬送部材と、前記定着装置の熱を搬送部材に伝達する熱伝達手段とを有し、前記像担持体は前記搬送部材から熱を伝達されて加熱される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像形成装置は、定着装置の熱を熱伝達手段によって搬送部材に伝え、該搬送部材によって像担持体を加熱する。これにより、像担持体の表面温度を耐フィルミング性が良好な温度に維持し、像担持体の表面にフィルミングが発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の要部を示す図、図２は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略図である。
【００１４】
図において、１０は本実施の形態における画像形成装置であり、例えば、プリンタ、ファクシミリ機、複写機等であり、電子写真方式によって、印刷用紙、封筒、ＯＨＰ（Ｏｖｅｒ  Ｈｅａｄ  Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）シート等の媒体上にモノクロやカラーの画像を形成するようになっている。なお、前記画像形成装置１０は、モノクロ画像を形成するものであってもよく、カラー画像を形成するものであってもよいが、ここでは、前記画像形成装置１０がタンデム方式によってカラー画像を形成するプリンタ、すなわち、印刷機である場合について説明する。
【００１５】
この場合、画像形成装置１０は、媒体としての用紙の搬送方向に沿って配列されたブラック（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の４色の、互いに同じ構造を備える画像形成ユニットとしてのイメージドラム（Ｉｍａｇｅ  Ｄｒｕｍ）ユニット、すなわち、ＩＤユニット１５を備える。なお、該ＩＤユニット１５は、各々、表面にブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色のトナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム１１を備える。そして、前記ＩＤユニット１５は一体的に構成されており、画像形成装置１０から脱着可能となっている。そのため、該画像形成装置１０の上部のカバーは開閉可能に設けられている。
【００１６】
そして、各ＩＤユニット１５は、感光体ドラム１１の表面を帯電させるための帯電ローラ１２と、感光体ドラム１１の表面に画像に応じて静電潜像を形成するための露光装置１３と、感光体ドラム１１に当接して対向配置された、非磁性一成分トナーであるトナー２１を感光体ドラム１１上に現像するための現像ローラ１４と、該現像ローラ１４にトナー容器１９内のトナー２１を供給する供給ローラ２３と、現像ローラ１４に当接して配置された、現像ローラ１４上のトナー量を規制する規制ブレード２５と、感光体ドラム１１の残留トナーを除去するためのクリーニング装置２２と、感光体ドラム１１の印字領域外の表面に当接して、感光体ドラム１１の表面温度を検知して、後述される制御部４２に検知内容を伝達する検知手段としてのサーミスタ２６とを有する。
【００１７】
また、前記画像形成装置１０は、感光体ドラム１１上に現像されたトナー像を転写する各ＩＤユニット１５に対応した転写ユニットとしての転写ローラ１６と、用紙を搬送する搬送部材としての転写ベルト２４と、該転写べルト２４上の残留トナーを除去するクリーニング装置３１とを有する。
【００１８】
さらに、前記画像形成装置１０は、用紙上に転写されたトナー像を熱定着するための定着ローラ３２ａと加圧ローラ３２ｂとを含む、各ＩＤユニット１５に対して共通に機能する定着装置としての定着器３２を有する。
【００１９】
なお、感光体ドラム１１のシャフトは、上下に移動可能な支持部材３６によって回転可能に支持される。該支持部材３６は、画像形成装置１０本体に配設された後述される支持部材駆動モータ３６ａにより上下に移動することが可能で、感光体ドラム１１が転写ベルト２４と当接又は非当接となるよう位置が調節される。
【００２０】
また、前記画像形成装置１０は、熱伝達手段として、定着器３２に隣接して配設された通気ダクト３３と、定着器３２の近傍に配設された送風機３４と、前記通気ダクト３３内の空気の流れの方向を決定する可動弁３５とを有する。前記通気ダクト３３は、定着器３２からの排熱の入口４４と、画像形成装置１０外部への出口４５及び４６と、定着器３２からの排気熱が直接転写べルト２４に接することができるように設けられた開口部４３とを有する。該開口部４３と転写ベルト２４とは、例えば、発泡ウレタンゴムのようなシール材４１で転写べルト２４の回転を妨げない程度にほぼ密閉されている。
【００２１】
次に、前記画像形成装置１０を制御する制御装置の構成について説明する。
【００２２】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２３】
図に示されるように、画像形成装置１０は制御装置としての制御部４２を有する。該制御部４２は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、入出力インターフェイス等を備え、画像形成装置１０の各部の動作を制御する。
【００２４】
そして、前記制御部４２は、サーミスタ２６が検知した感光体ドラム１１の表面温度、及び、定着器温度検知器３２ｅが検知した定着器３２に基づいて、転写ベルト２４を駆動するための搬送部材駆動装置としての転写ベルト駆動モータ２４ａ、定着器３２を駆動するための定着器駆動モータ３２ｃ、定着ローラ３２ａを加熱するための定着ヒータ３２ｄ、可動弁３５を駆動するための可動弁駆動モータ３５ａ、送風機３４を駆動するための送風機駆動モータ３４ａ、及び、支持部材３６を駆動するための像担持体接離装置としての支持部材駆動モータ３６ａの動作を制御する。これにより、定着器３２の熱を感光体ドラム１１に伝達し、該感光体ドラム１１の表面温度を適切に制御することが可能となる。
【００２５】
次に前記構成の画像形成装置１０の動作について説明する。
【００２６】
図４は本発明の第１の実施の形態における熱伝達手段の動作を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における感光体ドラムの表面温度とフィルミングの発生率との関係を示すグラフ、図６は本発明の第１の実施の形態における印刷時間と感光体ドラムの表面温度との関係を示すグラフ、図７は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。なお、図４において（ａ）は可動弁をＯＮにした状態を示し、（ｂ）は可動弁をＯＦＦにした状態を示している。図５において、横軸は感光体ドラムの表面温度〔℃〕を示し、縦軸はフィルミング発生率〔％〕を示している。図６において、横軸は印刷時間〔分〕を示し、縦軸は感光体ドラムの表面温度〔℃〕を示している。
【００２７】
画像形成装置１０は、図示されない上位装置から印刷データを受信すると印刷動作をスタートする。ここで、「印刷動作」とは、感光体ドラム１１のウォーミングアップを含めた動作を言う。そして、制御部４２は、転写ベルト駆動モータ２４ａ、定着器駆動モータ３２ｃ、送風機駆動モータ３４ａ、可動弁駆動モータ３５ａ及び定着器ヒータ３２ｄを順次ＯＮにする。
【００２８】
印刷動作においては、トナー２１が供給ローラ２３と現像ローラ１４とによって摩擦帯電されて該現像ローラ１４の表面に付着する。トナー２１は、現像ローラ１４の回転に従って規制ブレード２５を通過する際に、所定の単位面積当たりの重量になるように薄層化されるが、この際にも摩擦や電荷注入によって帯電する。また、感光体ドラム１１の表面は、帯電ローラ１２によって帯電された後、露光装置１３により画像に応じた静電潜像が形成される。
【００２９】
そして、該静電潜像は、現像ローラ１４上の薄層化されたトナー２１によって現像され、感光体ドラム１１の表面に可視像化される。なお、感光体ドラム１１のシャフトを支持する支持部材３６は、支持部材駆動モータ３６ａによって上下方向に駆動され、感光体ドラム１１と転写ベルト２４とが当接領域、すなわち、ニップを形成するような位置に感光体ドラム１１を固定する。
【００３０】
用紙搬送手段を兼ねている転写ベルト２４によって搬送される用紙が感光体ドラム１１と転写べルト２４との当接領域を通過する際、転写ローラ１６に印加されたバイアスにより、感光体ドラム１１上のトナー像は用紙上に転写される。また、用紙に転写されずに感光体ドラム１１上に残留したトナー２１は、クリーニング装置２２によって除去され、感光体ドラム１１は、再び、帯電ローラ１２により表面を帯電される。そして、トナー像が転写された用紙は、転写べルト２４によって定着器３２に搬送され、該定着器３２によりトナー像が用紙上に熱定着される。
【００３１】
前記定着器３２の温度は、トナー２１の種類等によって変化するが、画像形成装置１０がタンデム方式によりカラー画像を形成するプリンタである本実施の形態においては、約１８０〔℃〕である。
【００３２】
このような印刷動作中に、各色に対応するＩＤユニット１５のサーミスタ２６は、感光体ドラム１１の表面における印字領域外の温度を各々検知し、検知内容を制御部４２へ伝達する。
【００３３】
そして、該制御部４２は、ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕未満で、かつ、すべてのＩＤユニット１５の感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満であるとき、送風機３４を作動させるとともに、図４（ａ）に示されるように、通気ダクト３３内の可動弁３５を「ＯＮ」の状態にして、定着器３２の排熱の一部を通気ダクト３３内に流通させる。
【００３４】
これにより、定着器３２の排熱の一部は、送風機３４によって通気ダクト３３内に流入し、可動弁３５によって誘導され、開口部４３に達して転写ベルト２４に熱を伝達した後、出口４５から画像形成装置１０外部へ排出される。
【００３５】
そして、転写べルト２４は、定着器３２の排熱が伝達されることによって表面温度が上昇し、感光体ドラム１１との当接領域において感光体ドラム１１に熱を伝達する。これにより、前記感光体ドラム１１の表面温度が上昇する。
【００３６】
前記転写べル２４の温度は、環境によって変化し、例えば、気温２０〔℃〕で湿度が５０〔％〕の環境においては約４３〔℃〕であり、気温１０〔℃〕で湿度が２０〔％〕の環境においては約３６〔℃〕である。
【００３７】
逆に、このような動作の結果、感光体ドラム１１の表面が過熱してしまうことがある。そこで、制御部４２は、ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕以上に達したときは、用紙の供給と静電潜像の書込とを一時停止させ、、すなわち、印刷を中断させ、可動弁３５を「ＯＮ」の状態のままで、定着器３２を「ＯＦＦ」にする。これにより、感光体ドラム１１の表面が冷却される。
【００３８】
そして、感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満にまで冷却されると、制御部４２は、用紙の供給と静電潜像の書込とを再開させる。すなわち、制御部４２は、すべてのＩＤユニット１５の感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満で、かつ、４０〔℃〕以上であるときは、印刷を開始又は再開させる。
【００３９】
ここで、「印刷」とは、用紙が給送され、感光体ドラム１１上にトナー像が形成され、用紙にトナー像が転写され、用紙上のトナー像が定着されて排紙されるまでの、画像形成に直接関係する動作を言う。
【００４０】
この場合、制御部４２は、送風機３４を作動させたままにするとともに、図４（ｂ）に示されるように、通気ダクト３３内の可動弁３５を「ＯＦＦ」の状態にして、定着器３２の排熱の一部を出口４６から画像形成装置１０外部へ排出する。
【００４１】
なお、感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕以上になると用紙の供給と静電潜像の書込とを一時停止させるのは、感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕を超えると、トナー２１の溶融が生じるなど、該トナー２１の性質が不安定になるためである。
【００４２】
本発明の発明者が実験を行ったところ、図５及び６に示されるような結果を得ることができた。すなわち、図５に示されるように、印刷動作において環境が変化して感光体ドラム１１の表面温度が変化しても、該感光体ドラム１１の表面温度を４０〔℃〕以上に保つことによって、フィルミングの発生率を３５〔％〕以下に保ち、感光体ドラム１１の表面におけるフィルミングの発生を抑制することができた。フィルミングの発生率が３５〔％〕以下であれば、画像形成にほとんど影響を与えることがない。
【００４３】
これは、トナー２１の母粒子の表面に露出した離型剤が感光体ドラム１１の表面に付着しても、該感光体ドラム１１の表面温度が低くならないために離型剤の粘度が下がることがなく、クリーニング装置２２によって前記感光体ドラム１１の表面から除去されていることを示している。
【００４４】
図６に示されるように、制御部４２が定着器３２、送風機３４、可動弁３５、転写ベルト２４、感光体ドラム１１等の動作を前述のように制御することによって、制御部４２が制御しない場合と比較して、短い時間で感光体ドラム１１の表面温度を４０〔℃〕以上に上昇させることが可能である。
【００４５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  転写ベルト駆動モータ２４ａをＯＮにする。
ステップＳ２  定着器駆動モータ３２ｃをＯＮにする。
ステップＳ３  送風機駆動モータ３４ａをＯＮにする。
ステップＳ４  可動弁駆動モータ３５ａをＯＮにする。
ステップＳ５  定着器ヒータ３２ｄをＯＮにする。
ステップＳ６  すべての感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満であるか否かを判断する。すべての感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満である場合はステップＳ７に進み、すべての感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満でない場合はステップＳ９に進む。
ステップＳ７  定着器ヒータ３２ｄをＯＮにする。
ステップＳ８  ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕未満であるか否かを判断する。ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕未満である場合はステップＳ５に戻り、ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕未満でない場合はステップＳ１２に進む。
ステップＳ９  印刷中であるか否かを判断する。印刷中の場合はステップＳ１０に進み、印刷中でない場合はステップＳ１１に進む。
ステップＳ１０  印刷を中断する。
ステップＳ１１  定着器ヒータ３２ｄをＯＦＦにする。
ステップＳ１２  印刷が終了したか否かを判断する。印刷が終了した場合は処理を終了し、印刷が終了していない場合はステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３  印刷中であるか否かを判断する。印刷中の場合はステップＳ１５に進み、印刷中でない場合はステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４  印刷を開始又は再開する。
ステップＳ１５  可動弁駆動モータ３５ａをＯＦＦにする。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、定着器３２の熱を通気ダクト３３と、送風機３４と、可動弁３５とによって転写ベルト２４に伝え、該転写ベルト２４により感光体ドラム１１を加熱する。これにより、該感光体ドラム１１の表面におけるフィルミングの発生を抑制することができる。
【００４７】
そして、感光体ドラム１１の表面温度を直接検知するので、印刷動作時の環境に依存することなく、耐フィルミング性が良好な温度域に感光体ドラム１１の表面温度を保つことができ、感光体ドラム１１の表面におけるフィルミングの発生を効果的に抑制することができる。また、従来よりも短い時間で、耐フィルミング性が良好な温度域に感光体ドラム１１の表面温度を到達させることができる。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。
【００４９】
図８は本発明の第２の実施の形態における印刷時間と感光体ドラムの表面温度との関係を示すグラフ、図９は本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。なお、図８において、横軸は印刷時間〔分〕を示し、縦軸は感光体ドラムの表面温度〔℃〕を示している。
【００５０】
本実施の形態においては、感光体ドラム１１のシャフトを支持する支持部材３６を上下方向に駆動して、感光体ドラム１１と転写ベルト２４とを接触させたり離間させたりするように制御する。この場合、感光体ドラム１１、現像ローラ１４、供給ローラ２３、露光装置１３、トナー容器１９等を含むドラムユニットが上下方向に移動させられる。
【００５１】
画像形成装置１０は、図示されない上位装置から印刷データを受信すると印刷動作をスタートする。ここで、「印刷動作」とは、感光体ドラム１１のウォーミングアップを含めた動作を言う。そして、制御部４２は、転写ベルト駆動モータ２４ａ、定着器駆動モータ３２ｃ、送風機駆動モータ３４ａ、可動弁駆動モータ３５ａ及び定着器ヒータ３２ｄを順次ＯＮにする。また、支持部材駆動モータ３６ａを作動させて、すべてのドラムユニットを下降させ、すべての感光体ドラム１１を転写ベルト２４に接触させる。なお、初期状態において、すべてのドラムユニットは上昇しており、すべての感光体ドラム１１は転写ベルト２４から離間している。
【００５２】
印刷動作においては、トナー２１が供給ローラ２３と現像ローラ１４とによって摩擦帯電されて該現像ローラ１４の表面に付着する。トナー２１は、現像ローラ１４の回転に従って規制ブレード２５を通過する際に、所定の単位面積当たりの重量になるように薄層化されるが、この際にも摩擦や電荷注入によって帯電する。また、感光体ドラム１１の表面は、帯電ローラ１２によって帯電された後、露光装置１３により画像に応じた静電潜像が形成される。
【００５３】
そして、該静電潜像は、現像ローラ１４上の薄層化されたトナー２１によって現像され、感光体ドラム１１の表面に可視像化される。なお、感光体ドラム１１のシャフトを支持する支持部材３６は、支持部材駆動モータ３６ａによって、感光体ドラム１１と転写ベルト２４とが当接領域、すなわち、ニップを形成するような位置に感光体ドラム１１を固定している。
【００５４】
用紙搬送手段を兼ねている転写ベルト２４によって搬送される用紙が感光体ドラム１１と転写べルト２４との当接領域を通過する際、転写ローラ１６に印加されたバイアスにより、感光体ドラム１１上のトナー像は用紙上に転写される。また、用紙に転写されずに感光体ドラム１１上に残留したトナー２１は、クリーニング装置２２によって除去され、感光体ドラム１１は、再び、帯電ローラ１２により表面を帯電される。そして、トナー像が転写された用紙は、転写べルト２４によって定着器３２に搬送され、該定着器３２によりトナー像が用紙上に熱定着される。
【００５５】
前記定着器３２の温度は、トナー２１の種類等によって変化するが、画像形成装置１０がタンデム方式によりカラー画像を形成するプリンタである本実施の形態においては、約１８０〔℃〕である。
【００５６】
このような印刷動作中に、各色に対応するＩＤユニット１５のサーミスタ２６は、感光体ドラム１１の表面における印字領域外の温度を各々検知し、検知内容を制御部４２へ伝達する。
【００５７】
そして、該制御部４２は、ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕未満で、かつ、すべてのＩＤユニット１５の感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満であるとき、用紙の供給と静電潜像の書込とを一時停止させ、印刷を中断する。また、制御部４２は、支持部材駆動モータ３６ａを制御して、表面温度が４０〔℃〕未満のすべての感光体ドラム１１を転写ベルト２４と当接する状態にするとともに、表面温度が４０〔℃〕以上のすべての感光体ドラム１１のシャフトを支持する支持部材３６を上昇させて感光体ドラム１１と転写ベルト２４とを非当接状態とする。さらに、制御部４２は、送風機３４を作動させるとともに、図４（ａ）に示されるように、通気ダクト３３内の可動弁３５を「ＯＮ」の状態にして、定着器３２の排熱の一部を通気ダクト３３内に流通させる。
【００５８】
これにより、定着器３２の排熱の一部は、送風機３４によって通気ダクト３３内に流入し、可動弁３５によって誘導され、開口部４３に達して転写ベルト２４に熱を伝達した後、出口４５から画像形成装置１０外部へ排出される。
【００５９】
そして、転写べルト２４は、定着器３２の排熱が伝達されることによって表面温度が上昇し、感光体ドラム１１との当接領域において感光体ドラム１１に熱を伝達する。これにより、前記感光体ドラム１１の表面温度が上昇する。
【００６０】
前記転写べル２４の温度は、環境によって変化し、例えば、気温２０〔℃〕で湿度が５０〔％〕の環境においては約４３〔℃〕であり、気温１０〔℃〕で湿度が２０〔％〕の環境においては約３６〔℃〕である。
【００６１】
このような動作の結果、すべてのＩＤユニット１５の感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕以上に達すると、制御部４２は、支持部材駆動モータ３６ａを制御して、すべての感光体ドラム１１を転写ベルト２４と当接する状態にするとともに、送風機３４を作動させたままで、図４（ｂ）に示されるように、通気ダクト３３内の可動弁３５を「ＯＦＦ」の状態にして、定着器３２の排熱の一部を出口４６から画像形成装置１０外部へ排出する。そして、制御部４２は、印刷を開始又は再開させ、用紙の供給と静電潜像の書込とを再開させる。
【００６２】
また、ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕に達すると、制御部４２は、印刷を中断させ、用紙の供給と静電潜像の書込とを一時停止する。そして、制御部４２は、支持部材駆動モータ３６ａを制御して、表面温度が５０〔℃〕以上のすべての感光体ドラム１１を転写ベルト２４と当接する状態にするとともに、表面温度が５０〔℃〕未満のすべての感光体ドラム１１のシャフトを支持する支持部材３６を上昇させて感光体ドラム１１と転写ベルト２４とを非当接状態とする。さらに、制御部４２は、可動弁３５を「ＯＮ」の状態のままで、定着器３２を「ＯＦＦ」にする。これにより、転写ベルト２４と当接している感光体ドラム１１の表面を冷却して５０〔℃〕未満にする。
【００６３】
そして、冷却終了後、制御部４２は、送風機３４を作動させたままで、図４（ｂ）に示されるように、通気ダクトダ３３内の可動弁３５を「ＯＦＦ」の状態にして、定着器３２の排熱の一部を出口４６から画像形成装置１０外部へ排出する。また、制御部４２は、支持部材駆動モータ３６ａを制御して、すべての感光体ドラム１１を転写ベルト２４と当接する状態にして、印刷を開始又は再開させ、用紙の供給と静電潜像の書込とを再開させる。
【００６４】
なお、感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕以上になると用紙の供給と静電潜像の書込とを一時停止させるのは、感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕を超えると、トナー２１の溶融が生じるなど、該トナー２１の性質が不安定になるためである。
【００６５】
本発明の発明者が実験を行ったところ、図８に示されるような結果を得ることができた。図においては、いわゆる低温低湿の環境での、定着器３２に最も近いシアンのＩＤユニット１５及び定着器３２に最も遠いブラックのＩＤユニット１５における感光体ドラム１１の表面温度の変化が、互いに比較することができるように並べて、示されている。
【００６６】
図に示されるように、制御部４２が定着器３２、送風機３４、可動弁３５、転写ベルト２４、感光体ドラム１１等の動作を前述のように制御することによって、制御部４２が制御しない場合と比較して、短い時間で感光体ドラム１１の表面温度を４０〔℃〕以上に上昇させることが可能である。また、同一の画像形成装置１０内に配設された複数のＩＤユニット１５における感光体ドラム１１の表面温度の差を解消することができる。
【００６７】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ２１  転写ベルト駆動モータ２４ａをＯＮにする。
ステップＳ２２  定着器駆動モータ３２ｃをＯＮにする。
ステップＳ２３  送風機駆動モータ３４ａをＯＮにする。
ステップＳ２４  可動弁駆動モータ３５ａをＯＮにする。
ステップＳ２５  すべての支持部材３６を下降させ、すべての感光体ドラム１１を転写ベルト２４に接触させる。
ステップＳ２６  定着器ヒータ３２ｄをＯＮにする。
ステップＳ２７  すべての感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満であるか否かを判断する。すべての感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満である場合はステップＳ２８に進み、すべての感光体ドラム１１の表面温度が５０〔℃〕未満でない場合はステップＳ３１に進む。
ステップＳ２８  定着器ヒータ３２ｄをＯＮにする。
ステップＳ２９  ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕未満であるか否かを判断する。ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕未満である場合はステップＳ３０に進み、ＩＤユニット１５のうちの１つでも感光体ドラム１１の表面温度が４０〔℃〕未満でない場合はステップＳ３５に進む。
ステップＳ３０  表面温度が４０〔℃〕以上のすべての感光体ドラム１１のシャフトを支持する支持部材３６を上昇させる。
ステップＳ３１  印刷中であるか否かを判断する。印刷中の場合はステップＳ３２に進み、印刷中でない場合はステップＳ３３に進む。
ステップＳ３２  印刷を中断する。
ステップＳ３３  表面温度が５０〔℃〕未満のすべての感光体ドラム１１のシャフトを支持する支持部材３６を上昇させる。
ステップＳ３４  定着器ヒータ３２ｄをＯＦＦにする。
ステップＳ３５  印刷が終了したか否かを判断する。印刷が終了した場合は処理を終了し、印刷が終了していない場合はステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６  印刷中であるか否かを判断する。印刷中の場合はステップＳ３８に進み、印刷中でない場合はステップＳ３７に進む。
ステップＳ３７  印刷を開始又は再開する。
ステップＳ３８  可動弁駆動モータ３５ａをＯＦＦにする。
【００６８】
このように、本実施の形態においては、感光体ドラム１１の表面温度を直接検知するので、印刷動作時の環境に依存することなく、従来よりも短い時間で、耐フィルミング性が良好な温度域に感光体ドラム１１の表面温度を到達させることができる。また、複数のＩＤユニット１５間における感光体ドラム１１の表面温度の差を解消しながら、耐フィルミング性の良好温度域に感光体ドラム１１の表面温度を保つことができ、感光体ドラム１１の表面におけるフィルミングの発生を抑制することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、印刷動作時における感光体ドラム１１の温度制御について説明したが、印刷動作を除き、同様の動作で画像形成装置１０の電源「ＯＮ」のときに、感光体ドラム１１を４０〔℃〕以上５０〔℃〕未満の範囲の温度にするよう初期化することもできる。
【００７０】
また、本発明は、電子写真方式のカラー又はモノクロ画像形成装置に適用可能である。
【００７１】
さらに、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の要部を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における熱伝達手段の動作を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における感光体ドラムの表面温度とフィルミングの発生率との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における印刷時間と感光体ドラムの表面温度との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態における印刷時間と感光体ドラムの表面温度との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１０    画像形成装置
１１    感光体ドラム
１５    ＩＤユニット
２４    転写ベルト
２４ａ    転写ベルト駆動モータ
２６    サーミスタ
３２    定着器
３２ｄ    定着ヒータ
３３    通気ダクト
３４    送風機
３５    可動弁
３６ａ    支持部材駆動モータ
４２    制御部
【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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