(57)【要約】【課題】待機用の感光体ドラムの加熱時において，画像形成処理が開始される可能性が高くなった時にだけ待機用の電力を通電することで出来る限りエネルギーを削減することの出来る画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成動作に先だって，制御部は，前記通信部が前記所定のネットワークに接続したこと，前記電源部による電力の供給が行なわれたこと，あるいは前記操作部からの操作入力が行なわれたことのいずれかに応じて，前記ドラム加熱手段を制御して，前記感光体ドラムを待機用の第１の温度に制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成されうる感光体ドラムと，
該感光体ドラムを加熱するドラム加熱手段と，
前記ドラム加熱手段を制御する加熱制御手段と，
当該画像形成装置に操作入力を行なうための操作部と，
当該画像形成装置に電力を供給する電源部と，
当該画像形成装置を所定のネットワークに接続する通信部と，
を備えた画像形成装置において，
前記加熱制御手段は，前記通信部が前記所定のネットワークに接続したこと，前記電源部による電力の供給が行なわれたこと，あるいは前記操作部からの操作入力が行なわれたことのいずれかに応じて，前記ドラム加熱手段を制御して，前記感光体ドラムを待機用の第１の温度に制御するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱制御手段が，更に，前記通信部が前記ネットワークからの画像出力命令を受信したこと，あるいは前記操作部に設けられた画像出力キーが押されたことに応じて，前記ドラム加熱手段を制御して，前記感光体ドラムを前記第１の温度より高温の第２の温度に制御するものである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の温度が，少なくとも前記感光体ドラム表面の水分を除去するに必要な温度以上の温度である請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記操作部が，省エネルギーモード解除キーを備えてなる請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ドラム加熱手段は，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合に，前記ドラム加熱手段による感光体ドラムの加熱を停止するものである請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ドラム加熱手段は，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合であって，更に前記省エネルギーモード解除キーが押されていないことを前提として，前記ドラム加熱手段による感光体ドラムの加熱を停止するものである請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記ドラム加熱手段は，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合であって，更に前記通信部が前記所定のネットワークとの接続を解除したことを前提として，前記ドラム加熱手段による感光体ドラムの加熱を停止するものである請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記ドラム加熱手段は，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合において，前記省エネルギー解除キーが押されたと判断された場合には，前記ドラム加熱手段を制御して前記感光体ドラムを前記第１の温度に制御する請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記ドラム加熱手段は，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合において，前記通信部が，前記所定のネットワークとの接続を解除したと判断された場合には，前記ドラム加熱手段を制御して前記感光体ドラムを前記第１の温度に制御する請求項１〜７のいずれか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，電子写真画像形成プロセス方式などによって画像形成を行なう複写機，プリンタ，ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置では，ドラム型の電子写真感光体（以下，感光体ドラムという）を所定の極性，電位に一様に帯電する帯電手段として，一般にコロナ帯電器が用いられている。コロナ帯電器は，感光体ドラムに非接触で対向配され，該コロナ帯電器のコロナ放電によって発生するコロナイオンにより，感光体ドラム表面を所定の極性，電位に一様に帯電処理するものである。
このようなコロナ帯電器には，その動作時にオゾンＯ３や窒素酸化物ＮＯｘ等のコロナ生成物が生成される。これらのコロナ生成物は，放電エネルギー及び大気中のガス，水分等が感光体ドラムに作用して，窒素化合物，アルデヒド基，カルボキシル基等の親水性の化合物となり，これらの化合物が感光体ドラムに付着することにより，感光体ドラム表面が酸化されたり，付着した化合物質が大気中の水分を吸湿することで，感光体ドラムの表面抵抗が低下し，「画像流れ」現象が発生する問題がある。
【０００３】
このような画像流れは，画像形成動作によってコロナ帯電器に付着したコロナ生成物が，画像形成装置の主電源がＯＦＦの時に感光体ドラムに堆積し，帯状に画像が失われる現象で，この場合，周囲の湿度が50〜60％程度から発生する。
特に，画像形成動作の終了後，上記の湿度以上の環境下で長期放置中（一晩放置など）に，放電生成物の吸湿が促進されるため，放置後の最初の画像形成動作において，その発生率は最も高くなる。また，画像流れは，コロナ帯電器に交流や負極性の直流電圧を印加した場合に，コロナ生成物がより多く発生し影響も大きくなる。
これら画像流れ現象は，ほとんどの感光体ドラムで発生するが，特に感光体ドラムの表面硬度が大きい場合に，オゾンやＮＯｘ等で親水性の酸化物が感光体ドラム表面に堆積し易く，悪性の画像流れが発生する。これは，感光体ドラムの表面硬度が大きく，形成された低抵抗層が研摩されにくいためと推定されている。
【０００４】
例えば，非晶質シリコン系の感光体ドラム（ａ−Ｓｉ感光体ドラムなど）は表面硬度が１５００〜２０００ＫＧ/ｍｍ2と高く，画像流れ現象が発生し易いことが知られている。
また，表面硬度が高い感光体ドラムは当然ながら耐久性に優れているため，高速複写機などの高耐久性を求められる画像形成装置に採用される傾向にあり，更に帯電方法がコロナ帯電器による場合が多く，このことも画像流れ現象の発生確率に寄与していると考えられる。
【０００５】
そこで従来，画像流れ現象を防止する対策として，感光体ドラムの内面にヒータ（以下，ドラムヒータという。）を配置し，このドラムヒータの発熱によって感光体ドラム表面を加熱することで，オゾンやＮＯｘといった親水性の放電生成物が吸湿することを防ぎ，感光体ドラムの表面抵抗の低下を抑制するものが知られている。
【０００６】
例えば，特許文献１では，画像形成装置の主電源がON／OFF（画像形成動作可能時や放置時など）に関わらず，上記ドラムヒータを常に通電（ON）状態として感光体ドラム表面を加熱すると共に，サーミスタや湿度センサ等により周囲環境を検出して，ドラムヒータへの入力電力比率を，湿度に応じて変更し，適宜，感光体ドラム表面を加熱するようにした画像形成装置が開示されている。
【０００７】
感光体ドラムの表面温度の設定としては，画像形成装置が使用される環境条件のうち，多湿環境下で使用された場合に感光体ドラムの表面に水分が付着しやすいため，多湿環境下において充分に水分を飛ばし得る感光体ドラムの表面温度に設定するのが一般的であるが，感光体ドラムと近接している現像器の温度が上昇した場合，現像剤の固まりを招き，さらには，感光体ドラムの表面にトナーがフィルミングしやすくなるという問題が発生するため必要以上に温度を上昇させることは好ましくない。このため，感光体ドラムの表面温度は３５〜４０℃程度に設定されることが多い。
【特許文献１】特開２００６−３１３２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで，近年，環境保護意識の高まりから各国で省エネ規制，特に省電力化が行なわれている。
省電力化を図る上では，不要な電力消費の大きい待機時のエネルギーを削減することによる効果が大きいため，機器の未使用時における電力供給を極力抑えることが求められる。
しかし，上記特許文献１のように，画像形成装置の主電源がＯＮ／ＯＦＦ（画像形成動作可能時や放置時など）に関わらず，前記ドラムヒータを常に通電（ＯＮ）状態として感光体ドラム表面を加熱して感光体ドラムの温度を一定に保つものでは，常に電力を消費することとなり，待機時の消費電力を抑えることが出来ない。
【０００９】
そこで，画像形成装置の長時間の放置時などの待機時には，ドラムヒータをＯＦＦ状態にして，消費電力を節減することが考えられる。
しかし，実際問題として，プリンタ，ファクシミリなどのように，通信インターフェースで接続された機器から，画像出力指示が送信されてからドラムヒータを起動するに当たり，ファーストプリントスピードを上げるためにドラム温度を急激に上げた場合には，温度オーバーシュートにより隣接する現像器まで温度を上げてしまい，現像剤の固まりや，感光体ドラムの表面にトナーがフィルミングしてしまうという問題が発生してしまう。
従って，感光体ドラムは，待機時画像形成動作を開始するまでに所定の待機用の温度まで加熱され，保たれることが好ましい。
【００１０】
しかし更に，待機時の温度を待機用の比較的低い温度に抑えたとしても，実際に画像形成をおこなうことがない時にまで，待機用の温度に保つことは，また無駄である。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，画像形成時における画像流れを防止するために，画像形成時に感光体ドラムの加熱を突然開始して温度オーバーシュートにより隣接する現像器まで温度を上げてしまい，現像剤の固まりや，感光体ドラムの表面にトナーがフィルミングしてしまう不都合を回避するべく，待機時に感光体ドラムを比較的低い待機用の温度に加熱する画像形成装置であって，上記待機用の感光体ドラムの加熱時において，画像形成処理が開始される可能性が高くなった時にだけ待機用の電力を通電することで出来る限りエネルギーを削減することの出来る画像形成装置を提供することである。
【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は，
表面に静電潜像が形成されうる感光体ドラムと，
該感光体ドラムを加熱するドラム加熱手段と，
前記ドラム加熱手段を制御する加熱制御手段と，
当該画像形成装置に操作入力を行なうための操作部と，
当該画像形成装置に電力を供給する電源部と，
当該画像形成装置を所定のネットワークに接続する通信部と，
を備えた画像形成装置において，
前記加熱制御手段は，前記通信部が前記所定のネットワークに接続したこと，前記電源部による電力の供給が行なわれたこと，あるいは前記操作部からの操作入力が行なわれたことのいずれかに応じて，前記ドラム加熱手段を制御して，前記感光体ドラムを待機用の第１の温度に制御するものであることを特徴とする画像形成装置として構成される。
本発明によれば，通信部が前記所定のネットワークに接続したこと，電源部による電力の供給が行なわれたこと，あるいは前記操作部からの操作入力が行なわれたことのいずれかの状況が生じると，これから画像形成動作が行なわれる可能性が高いと推測し，前記ドラム加熱手段を制御して，前記感光体ドラムを待機用の比較的低い第１の温度に制御するものであるから，常時感光体ドラムを高温に保つ従来の装置と比べて，遙かに省電力化することができる。
【００１２】
また，上記待機状態において，前記通信部が前記ネットワークからの画像出力命令を受信したり，あるいは前記操作部に設けられた画像出力キーが押された場合には，すぐに画像形成動作が行なわれるのであるから，前記ドラム加熱手段を制御して，前記感光体ドラムを前記第１の温度より高温の第２の温度に制御することで，画像形成動作の実際に行なわれるときだけ感光体ドラムを高温の第２の温度に制御するので，無駄に高温状態を長引かせることがなく，優れた省電力化を達成することが出来る。
【００１３】
また，本発明において，前記第２の温度を，少なくとも前記感光体ドラム表面の水分を除去するに必要な温度以上の温度に設定した場合には，実際の画像形成動作時に，感光体ドラム上に水分が発生することによる画像流れの問題を完全に防止することが出来る。
上記操作部からの入力の一例としては，操作部に設けられた省エネルギーモード解除キーが押されたことが挙げられる。
ここにおいて，前記ドラム加熱手段は，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合に，前記ドラム加熱手段による感光体ドラムの加熱を停止するものや，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合であって，更に前記省エネルギーモード解除キーが押されていないことを前提として，前記ドラム加熱手段による感光体ドラムの加熱を停止するものが考えられる。
【００１４】
さらに別の例としては，前記ドラム加熱手段は，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合であって，更に前記通信部が前記所定のネットワークとの接続を解除したことを前提として，前記ドラム加熱手段による感光体ドラムの加熱を停止するもの，あるいは，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合において，前記省エネルギー解除キーが押されたと判断された場合には，前記ドラム加熱手段を制御して前記感光体ドラムを前記第１の温度に制御するものが考えられる。
【００１５】
前記ドラム加熱手段は更に，画像形成動作が行なわれないまま所定の待ち時間が経過した場合において，前記通信部が，前記所定のネットワークとの接続を解除したと判断された場合には，前記ドラム加熱手段を制御して前記感光体ドラムを前記第１の温度に制御するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば，前記加熱制御手段が，前記通信部が前記所定のネットワークに接続したこと，前記電源部による電力の供給が行なわれたこと，あるいは前記操作部からの操作入力が行なわれたことのいずれかに応じて，前記ドラム加熱手段を制御して，前記感光体ドラムを待機用の比較的低い第１の温度に制御するものであるから，常時感光体ドラムを高温に保つ従来の装置と比べて，遙かに省電力化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は，本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ｘ全体の概略構成を示すブロック図，図２は，前記画像形成装置Ｘに搭載される制御装置を説明するためのブロック図，図３は，空気中の水蒸気量と第１のドラム設定温度の関係を示すグラフ，図４は，本発明の一実施形態に係るプリンタにおける第１及び第２のドラム設定温度の設定手順を示すフローチャート，図５は本発明の一実施例に係るプリンタにおける第１及び第２のドラム設定温度の設定手順を示すフローチャートである。
【００１８】
図１において画像形成装置Ｘは，図上時計回りに回転する像担持体１（感光体ドラム）の周囲に，回転方向に沿って，帯電器８，露光装置９，現像器４，転写ローラ５，温度センサ３，クリーニングブレード６，及び除電装置７が配設されている。
さらに，感光体ドラム１の内側には，感光体ドラムを加熱するためのドラムヒータ２（ドラム加熱手段の一例）が設けられ，前記温度センサ３にて感光体ドラム１の温度を検出し，前記温度センサ３にて検知された温度をもとに，図２に示す加熱制御手段によって，ドラムヒータ２を制御する。
また，該画像形成装置Ｘの制御は，図２に示すＣＰＵによって行なわれる。上記ＣＰＵは，本発明における加熱制御手段の機能を備えている。
【００１９】
図に示すように，ＣＰＵは，ＬＡＮ等のネットワークに接続された通信インターフェースの状態監視部を有し，ネットワークに接続されたパソコン等の外部機器との接続状態および非接続状態を監視する通信部１１が接続されている。通信インターフェースの状態監視方法としては，通信インターフェース制御回路であるパラレルインターフェイス制御回路，シリアルインターフェイス制御回路，ネットワークインターフェイス制御回路においては，通信インターフェースとコンピュータとの接続にはネゴシエーションを必要としており，ネゴシエーションの状況によってコンピュータとの接続が完了しているかどうかを判断する。
また，ＵＳＢ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ)やＩＥＥＥ(Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：米国電気学会）１３９４のように，通信が可能な場合に一定値以上の電位を示す電源線を持つ通信インターフェースを有する周辺機器（例えばプリンタなど）においては，これら通信インターフェースの電源線の電位を監視しておき，上記電源線の電位が規定値以上になったことで，接続が完了しているかどうかを判断する。
【００２０】
また，ＣＰＵには，テンキー，プリントキー，待機モード解除キー，待機モード移行キーなどの各種操作キーや，入力部を備えた操作部１３，更には該画像形成装置Ｘへの商用電力の供給を司る電源部１５からの信号が入力されている。
さらに，上記ＣＰＵには，後述する第１の温度及び第２の温度の各設定値データを記憶するメモリＭが設けられている。
【００２１】
続いて，図４に示した画像形成装置の一例であるプリンタ（あるいはファクシミリ）に関する制御手順を示すフローチャートを参照して，前記ＣＰＵ（加熱制御手段）による感光体ドラムの温度制御手順について説明する。ここに，Ｓ１，Ｓ２…は，制御手順（ステップ）の番号である。
【００２２】
該画像形成装置が省電力モードあるいは電源ＯＦＦの状態において（Ｓ１），ＣＰＵは，前記通信部１１からの信号により，外部機器（パソコンなど）が接続されているネットワークとの接続（非接続状態から接続状態への変化）を検出した場合，あるいは電源が供給されたことを電源部１５からの信号によって検知した場合(Ｓ２)，ドラムヒータ２への通電を開始(Ｓ３)し，該感光体ドラム１を待機モードで保温するための第１の設定温度に加熱する信号を出力する(Ｓ４)。
【００２３】
このような待機用の比較的低い温度に感光体ドラムをあらかじめ加熱するので，急激に温度を上げることにより発生する温度オーバーシュートによって隣接する現像器内の現像剤の固まりや，感光体ドラムの表面にトナーがフィルミングしてしまうという問題が抑制される。
その後，通信インターフェースを介してネットワークからの画像出力命令を受信すると(Ｓ５でＹＥＳ)，該感光体ドラムを第２の温度まで加熱する(Ｓ６)と同時に給気ファンを起動させ(Ｓ７)，画像形成動作の際に発生するオゾンを機外に排出する。
【００２４】
ここで，感光体ドラムを保温するための第１の設定温度は，プリンタの使用温度条件内である外気温：３２．５℃，湿度：８０％の状態から冷却された場合でも結露が発生しない温度，即ち，少なくとも前記感光体ドラム表面の水分を除去するに必要な温度が望ましく，例えば，２７．５℃以上に設定される（図３参照）。
また，画像形成動作時に感光体に付着している水分を除去するための第２の温度設定は，多湿環境下において充分に水分を飛ばし得る温度で，且つ，感光体ドラムと近接している現像器内の現像剤の固まりや，感光体ドラムの表面にトナーがフィルミングしない温度が望ましく，例えば，３５〜４０℃あるいはそれ以上に設定される。
【００２５】
画像形成動作終了後(Ｓ９)，あらかじめ定められた所定時間内は，ドラムヒータ２を第２の設定温度まで加熱し，給気ファンを起動させておく(Ｓ６〜Ｓ１１)。これは，転写紙が定着器で定着される際，転写紙に含まれる水分を蒸発させ，特に両面印字の際には，転写紙が機内に再給紙されるために，機内の温度及び湿度を共に上昇させるためである。このためドラムヒータ２が停止した状態であると，暖められ水分を多く含んだ空気が感光体ドラム１により冷却されることにより，結露が発生してしまうことを防ぐために行なうものである。
その後，前記所定時間が経過すると，給気ファンを停止させる(Ｓ１２)。
その間，Ｓ５と同様に，ネットワークからの画像出力命令を受信する度に，画像形成動作が開始される（Ｓ１０）。
【００２６】
また，途中で通信インターフェースの状態監視部により，外部機器（パソコンなど）が接続されているネットワークとの接続が解除された場合(Ｓ１３でＹＥＳ)，ドラムヒータ２への通電が停止(Ｓ１４)され，処理はＳ２戻される。
【００２７】
以上のような構成により，画像形成動作において，ファーストプリント時間を増やすことなく，また，感光体ドラム１の温度を急激に上げることにより発生する温度オーバーシュートにより隣接する現像器内の現像剤の固まりや，感光体ドラム１の表面にトナーがフィルミングしてしまうという問題を抑制し，速やかに感光体ドラム１に付着している水分を除去し，画像流れの発生を防ぐことが出来る。
さらに，該感光体ドラム１を保温するために比較的低い第１の温度設定を持つことにより，待機時の消費電力を抑えることが出来る。
【実施例】
【００２８】
上記のように図４に示したのは，画像形成装置の一例としてのプリンタ（あるいはファクシミリ）に本発明を適用したケースであるが，本発明はこれに限定されず，複写機についても同様に適用される。
図５は，複写機に本発明を適用した場合の制御手段による制御手順の概要を示したものである。概略はプリンタと同様であるが，以下に列挙する部分については，特有の構成を備えているので，その部分についてのみ以下に説明する。
（１）Ｓ２において，ネットワーク経由の画像出力命令はないので，代わりとして，操作部１３の省エネモード設定キーが押された場合に，ドラムヒータ２が起動される（Ｓ３）。
（２）Ｓ５において，ネットワーク経由での画像出力命令の代わりに，操作部１３に設けられた画像出力キーが押された場合に，感光ドラム１の温度を第２の温度に設定する（Ｓ６）。
（３）Ｓ１０において，画像出力命令受信判断の代わりに，操作部１３の画像出力キーが押されたか否かが判断される。
（４）Ｓ１３において，インターフェース接続解除の有無の代わりに，操作部１３に設けられた省エネモード設定キーが押されたかどうかの判断が行なわれる。
上記（１）〜（４）の相違点以外については，プリンタを対象とした図４に示す制御手順と同一である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ｘ全体の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ｘに搭載される制御装置を説明するためのブロック図。
【図３】空気中の水蒸気量と第１のドラム設定温度の関係を示すグラフ。
【図４】本発明の一実施形態に係るプリンタにおける第１及び第２のドラム設定温度の設定手順を示すフローチャート。
【図５】本発明の一実施例に係るプリンタにおける第１及び第２のドラム設定温度の設定手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３０】
１…感光体ドラム
２…ドラムヒータ
３…温度センサ
４…現像器
５…転写ローラ
６…クリーニングブレード
７…除電装置
８…帯電器
９…露光装置
１１…通信部
１３…操作部
１５…電源部
Ｍ…メモリ
【図１】
2009128571.tif 000003
【図２】
2009128571.tif 000004
【図３】
2009128571.tif 000005
【図４】
2009128571.tif 000006
【図５】
2009128571.tif 000007