(57)【要約】【課題】最小限の構成で帯電装置の除湿を行うことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置１００は、感光体ドラム３１、帯電装置３２、定着装置３７および送風経路５００を備える。感光体ドラム３１は、表面に静電潜像が形成される。帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を帯電させる。定着装置３７は、記録媒体上の現像剤像を定着させる。送風経路５００は、定着装置３７と帯電装置３２との間に配置され、定着装置３７の排熱を帯電装置３２に送ることにより帯電装置３２を除湿する。  この構成では、帯電装置３２を除湿するために定着装置３７の排熱を用いるため、新たにヒータ等を設ける必要がなく、最小限の構成で効率よく帯電装置３２を除湿できる。【選択図】図３
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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る像担持体と、
前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、
記録媒体上の現像剤像を定着させる定着装置と、
前記定着装置と前記帯電装置との間に配置され、前記定着装置の排熱を前記帯電装置に送ることにより前記帯電装置を除湿する除湿手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電装置は、前記像担持体に対向する面と異なる箇所に前記帯電装置の空気を排気する開口部が設けられる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電装置は、帯電装置本体の側面壁または上面壁の外側に沿って排熱路を形成する空気流路壁を備える請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記除湿手段は、前記定着装置の排熱を前記帯電装置へ送風する送風手段を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電装置から空気を画像形成装置本体の外部へ排気するための排気手段をさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記開口部は、前記帯電装置において発生するガスを除去するフィルタを備える請求項２〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記帯電装置の湿度を検知する湿度検知手段と、
前記湿度検知手段による検知結果に基づいて湿度が一定値以下となるように前記送風手段および前記排気手段のいずれか一方または両方を制御する制御手段と、
をさらに備える請求項４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、静電複写機、レーザープリンタおよびファクシミリ等に用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置における感光体の表面を帯電させるために、帯電装置に備えられるチャージャーワイヤーに高電圧を印加してコロナ放電を発生させる手法がある。帯電装置は高湿度環境下に弱く、例えば、コロナ放電の放電効率が低下する問題や、結露することによってケースが腐食する問題がある。
【０００３】
そこで、帯電装置の湿度を一定値以下にするために、帯電装置に温風を吹き付けるための温風用ヒータと送風用ファンとを備えた画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開昭６１−２０１２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、帯電装置の除湿のために温風用ヒータと送風用ファンとを新たに設ける必要があり、画像形成装置の大型化や消費電力の増加等の問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、最小限の構成で帯電装置の除湿を行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、像担持体、帯電装置、定着装置および除湿手段を備える。像担持体は、表面に静電潜像が形成される。帯電装置は、像担持体の表面を帯電させる。定着装置は、記録媒体上の現像剤像を定着させる。除湿手段は、定着装置と帯電装置との間に配置され、定着装置の排熱を帯電装置に送ることにより帯電装置を除湿する。
【０００７】
この構成では、帯電装置を除湿するために定着装置の排熱を用いるため、新たにヒータ等を設ける必要がなく、最小限の構成で効率よく帯電装置を除湿できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明における画像形成装置は、最小限の構成で帯電装置の除湿を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の最良の実施形態に係る画像形成装置を、図面を参照にしつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置１００は、画像読取ユニット２００、画像記録ユニット３００、給紙ユニット４００および制御部５０を備えている。
【００１１】
画像読取ユニット２００は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ:Automatic Document Feeder）２０１、第１原稿台２０２、第２原稿台２０３、第１ミラーベース２０４、第２ミラーベース２０５、レンズ２０６及び固体撮像素子（ＣＣＤ:Charge Coupled Device）２０７を備えている。
【００１２】
ＡＤＦ２０１には、原稿トレイ２１１から第２原稿台２０３を経由して排出トレイ２１２に至る原稿搬送路２１３が形成されている。ＡＤＦ２０１は、原稿搬送路２１３内に原稿を１枚ずつ搬送する。ＡＤＦ２０１は、第１原稿台２０２の上面を開閉自在に被覆するように、背面側を支点に回動自在にされている。前面側が上方に移動するようにＡＤＦ２０１を回動させて第１原稿台２０２の上面を露出させることにより、手動操作によって第１原稿台２０２に原稿を載置することができる。
【００１３】
第１原稿台２０２及び第２原稿台２０３は、ともに硬質ガラス板によって構成されている。
【００１４】
第１ミラーベース２０４及び第２ミラーベース２０５は、第１原稿台２０２及び第２原稿台２０３の下方において水平方向に移動自在にされている。第２ミラーベース２０５の移動速度は、第１ミラーベース２０４の移動速度の１／２にされている。第１ミラーベース２０４は、光源及び第１ミラーを搭載している。第２ミラーベース２０５は、第２ミラー及び第３ミラーを搭載している。
【００１５】
ＡＤＦ２０１によって搬送される原稿の画像を読み取る際に、第１ミラーベース２０４は、第２原稿台２０３の下方に停止している。光源の光は、第２原稿台２０３上を通過する原稿の画像面に向けて照射され、原稿の画像面における反射光が第１ミラーによって第２ミラーベース２０５に向けて反射される。
【００１６】
第１原稿台２０２に載置された原稿の画像を読み取る際には、第１ミラーベース２０４及び第２ミラーベース２０５は、第１原稿台２０２の下方を水平方向に移動する。光源の光は、第１原稿台２０２上に載置された原稿の画像面に向けて照射され、原稿の画像面における反射光が第１ミラーによって第２ミラーベース２０５に向けて反射される。
【００１７】
ＡＤＦ２０１を用いるか否かに拘らず、原稿の画像面における反射光は、光路長を一定にして、第２ミラー及び第３ミラーによってレンズ２０６を経由してＣＣＤ２０７に入射する。
【００１８】
ＣＣＤ２０７は、原稿の画像面における反射光の光量に応じた電気信号を出力する。この電気信号は、制御部５０を介して画像記録ユニット３００に画像データとして入力される。
【００１９】
画像記録ユニット３００は、感光体ドラム３１、帯電装置３２、露光装置３３、現像装置３４、転写装置３５、クリーニングユニット３６及び定着装置３７を備えている。感光体ドラム３１、帯電装置３２、露光装置３３、現像装置３４、転写装置３５、クリーニングユニット３６及び定着装置３７は、画像形成部３０を構成する。
【００２０】
感光体ドラム３１は、周面に感光層を備え、矢印方向に回転する。帯電装置３２は、感光体ドラム３１の周面を所定の均一な電位に帯電させる。帯電装置３２として、チャージャによる非接触方式、又は、ローラ若しくはブラシによる接触方式の何れを用いてもよい。
【００２１】
露光装置３３は、例えばＬＳＵ（LaserScanning Unit）であって、画像データに基づいて変調されたレーザ光を、ポリゴンミラーを介して感光体ドラム３１の周面に軸方向に走査する。これによって、感光体ドラム３１の周面には、感光層における光導電作用によって静電潜像が形成される。ＬＳＵに代えて、ＥＬやＬＥＤ等の発光素子がアレイ状に配置された露光装置を用いることもできる。
【００２２】
現像装置３４は、感光体ドラム３１の周面にトナー（現像剤）を供給し、静電潜像をトナー像（現像剤像）に可視像化する。
【００２３】
転写装置３５は、転写ローラ３５Ａ及び転写ベルト３５Ｂを備えている。転写ベルト３５Ｂは、感光体ドラム３１の下方において複数のローラ間にループ状に張架されており、１×１０９〜１×１０１３Ω・ｃｍ程度の抵抗値を有する。転写ベルト３５Ｂのループ状の移動経路の内側には、転写ベルト３５Ｂを挟んで感光体ドラム３１に圧接する転写ローラ３５Ａが備えられている。転写ローラ３５Ａには、所定の転写電圧が印加され、転写ベルト３５Ｂと感光体ドラム３１との間を通過する用紙に、感光体ドラム３１が担持するトナー像が転写される。用紙は、記録媒体の一例である。
【００２４】
クリーニングユニット３６は、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム３１の周面に残留しているトナーを、感光体ドラム３１の周面から回収する。
【００２５】
定着装置３７は、加熱ローラ３７Ａ及び加圧ローラ３７Ｂを備えている。加熱ローラ３７Ａは、トナーを溶融可能な温度に内部の熱源によって加熱される。加圧ローラ３７Ｂは、加熱ローラ３７Ａに所定の圧力で圧接する。定着装置３７は、加熱ローラ３７Ａと加圧ローラ３７Ｂとの間を通過する用紙を加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙に堅牢に定着させる。定着装置３７を通過した用紙は、画像形成装置１００の一方の側面に装着された排紙トレイ３８へ排出される。
【００２６】
給紙ユニット４００は、給紙カセット４０１，４０２，４０３，４０４及び手差しトレイ４０５を備えている。給紙カセット４０１，４０２，４０３，４０４のそれぞれには、同一サイズの複数枚の用紙が収納される。手差しトレイ４０５には、使用頻度の低いサイズや紙質の用紙が載置される。
【００２７】
用紙搬送方向においてレジスト前ローラ３９Ａの下流側に、レジストローラ３９Ｂが配置されている。レジスト前ローラ３９Ａによって搬送された用紙は、停止しているレジストローラ３９Ｂに前端を突き当てられる。レジストローラ３９Ｂの回転軸は、用紙搬送方向に直交する方向に配置されている。用紙の前端が、停止しているレジストローラ３９Ｂに突き当てられることで、用紙が斜行している場合は斜行が補正される。
【００２８】
レジストローラ３９Ｂは、用紙の前端が、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像の前端に合致するタイミングで回転を開始し、感光体ドラム３１と転写ベルト３５との間に用紙を搬送する。用紙には上述のようにトナー像が転写及び定着され、用紙は排紙トレイ３８に排出される。
【００２９】
画像形成装置１００の側面であって手差しトレイ４０５の下方に、大容量給紙カセット（ＬＣＣ：Large Capacity Cassette）４０６を配置することができる。ＬＣＣ４０６には、多量の用紙が収容される。ＬＣＣ４０６から給紙された用紙は、給紙搬送路４５及び主搬送路４１を経由して、画像形成部３０へ搬送される。
【００３０】
定着装置３７と帯電装置３２との間に送風経路５００が配置されている。定着装置３７の排熱空気が送風経路５００を通り、帯電装置３２に到達する。送風経路５００は、本発明の除湿手段に相当する。常温の空気を使わずに定着装置３７の排熱空気を使うことにより、帯電装置３２の除湿効果を高くすることができる。
【００３１】
図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置における帯電装置の構成を示す図である。
【００３２】
本実施形態では、チャージャによる非接触方式の帯電装置３２を用いることとする。帯電装置３２は、感光体ドラム３１に近接して配置される。帯電装置３２は、ケース３２Ａ、チャージャワイヤー３２Ｂ、グリッド３２Ｃ、空気流路壁３２Ｄ、空気流路壁３２Ｅ、開口部３２Ｆ、ファン５２０およびフィルタ５３０を備える。ケース３２Ａと空気流路壁３２Ｄとの間には排熱路３２Ｇが形成される。
【００３３】
ケース３２Ａは、ＳＵＳからなる部材であり、帯電装置３２の外装を構成する。チャージャワイヤー３２Ｂは、帯電装置３２の内部に配置される。チャージャワイヤー３２Ｂは、タングステンに金メッキを施した部材であり、空気中で高電圧を印加することによりコロナ放電を引き起こす。グリッド３２Ｃは、感光体ドラム３１の表面に近接した位置に配置される。グリッド３２Ｃは、ＳＵＳからなる部材であり、電圧を印加することにより感光体ドラム３１の表面の帯電電位を一定値に収束させる。平板状の空気流路壁３２Ｄは、帯電装置３２本体の側面壁に対向して配置され、この空気流路壁３２Ｄと帯電装置３２本体の側面壁とで該空気流路壁３２Ｄに沿って排熱空気の流路である排熱路３２Ｇを形成する。空気流路壁３２Ｅは、排熱空気の流入口付近に水平に設けられ、排熱空気が帯電装置３２の外部へ漏れ出さないように排熱空気を堰き止める役目をする。開口部３２Ｆは、感光体ドラム３１に対向する面と異なる箇所（この実施形態では、上記面の反対側（帯電装置３２の上部））に設けられ、帯電装置３２を循環した空気を排気する通路である。また、開口部３２Ｆは、送風経路５００から送られてくる排熱空気がケース３２Ａと空気流路壁３２Ｄとの間に形成される排熱路３２Ｇを通ってうまく帯電装置３２の内部へ送られるように傾斜している。ファン５２０は開口部３２Ｆの排気口付近に設けられ、開口部３２Ｆ内の空気を画像形成装置１００外部へ排気する。フィルタ５３０は、開口部３２Ｆにおいてファン５２０の手前に設けられ、帯電装置３２において発生するオゾン等の物質を除去する。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。
【００３５】
帯電装置３２の近傍には、湿度検知部６００が配置されている。湿度検知部６００は、帯電装置３２の湿度を検出する。定着装置３７の排熱空気は、送風経路５００の左端部付近（定着装置３７側）に設けられているファン５１０によって送風経路５００に送風される。排熱空気は、送風経路５００から帯電装置３２に送られる。排熱空気は、帯電装置３２内を循環したあと、フィルタ５３０を通過してファン５２０によって画像形成装置１００の外部へ排気される。排熱空気をフィルタ５３０を通過させることにより、帯電装置３２で発生するオゾンを取り除いて排気させることができる。フィルタ５３０は、オゾン以外の物質を取り除く役目を果たしてもよい。
【００３６】
図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の帯電装置における空気の流れを示す図である。
【００３７】
図４（Ａ）は、排熱空気が排熱路３２Ｇに流入し、帯電装置３２の内部を循環したあと開口部３２Ｆに向かう様子を示している。矢印Ａに示すように、送風経路５００からの排熱空気が帯電装置３２本体の上面付近に流入する。排熱空気は、開口部３２Ｆの傾斜と空気流路壁３２Ｅにより、排熱路３２Ｇに送られる。排熱空気は、矢印Ｂに示すように、排熱路３２Ｇを通って感光体ドラム３１で反射され、帯電装置３２内部に流入する。排熱空気は、帯電装置３２内部を循環したのち開口部３２Ｆに送られ、矢印Ｃに示すように開口部３２Ｆから画像形成装置１００外部へ排気される。排熱空気が帯電装置３２の内部を循環することにより帯電装置３２を除湿し、コロナ放電の放電効率を上昇させ、結露によるケース３２Ａの内面の腐食を防ぐことができる。さらに排熱空気が排熱路３２Ｇに流入することにより、ケース３２Ａの外面の結露を防ぐことができる。
【００３８】
図４（Ａ’）は、図４（Ａ）の斜視図である。ケース３２Ａを取り囲むように空気流路壁３２Ｄが配置され、ケース３２Ａと空気流路壁３２Ｄとの間に排熱路３２Ｇが形成される。矢印Ａに示すように、送風経路５００からの排熱空気が空気流路壁３２Ｅに堰き止められるため、排熱空気は帯電装置３２の下部に流入する。排熱空気は、ケース３２Ａの外面全体を循環した後、矢印Ｂに示すように帯電装置３２内部に流入する。排熱空気は、帯電装置３２内部を循環したのち矢印Ｃに示すように開口部３２Ｆから画像形成装置１００外部へ排気される。
【００３９】
図４（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態を示す。矢印Ｄに示すように、送風経路５００からの排熱空気が帯電装置３２本体の上面から帯電装置３２本体内部へ流入する。排熱空気は、帯電装置３２内部を循環したのち、矢印Ｅに示すように感光体ドラム３１で反射され、排熱路３２Ｇに送られる。排熱空気は、排熱路３２Ｇを通過し、矢印Ｆに示すように開口部３２Ｆから画像形成装置１００外部へ排気される。この実施形態においても、排熱空気が帯電装置３２の内部を循環することにより帯電装置３２を除湿し、コロナ放電の放電効率を上昇させ、結露によるケース３２Ａの内面の腐食を防ぐことができる。さらに排熱空気が排熱路３２Ｇに流入することにより、ケース３２Ａの外面の結露を防ぐことができる。
【００４０】
図４（Ｃ）は、本発明の第３の実施形態を示す。矢印Ｇに示すように、送風経路５００からの排熱空気が帯電装置３２の側面から帯電装置３２本体の内部に流入する。排熱空気は、帯電装置３２内部を循環したのち、矢印Ｉに示すように開口部３２Ｆから画像形成装置１００外部へ排気される。矢印Ｇから排熱空気が帯電装置３２本体の内部に流入するのと同時に、矢印Ｈに示すように、送風経路５００からの排熱空気が帯電装置３２の側面から排熱路３２Ｇに流入する。排熱空気は、排熱路３２Ｇを通過し、矢印Ｊに示すように開口部３２Ｆから画像形成装置１００外部へ排気される。この実施形態においても、排熱空気が帯電装置３２の内部を循環することにより帯電装置３２を除湿し、コロナ放電の放電効率を上昇させ、結露によるケース３２Ａの内面の腐食を防ぐことができる。さらに排熱空気が排熱路３２Ｇに流入することにより、ケース３２Ａの外面の結露を防ぐことができる。
【００４１】
図４（Ｃ’）は、図４（Ｃ）の斜視図である。空気流路壁３２Ｄは、ケース３２Ａを取り囲むようにコの字状となって配置される。平板状の空気流路壁３２Ｄは、ケース３２Ａの上面壁に対向して配置され、この空気流路壁３２Ｄと帯電装置３２本体の上面壁とで排熱空気の流路である排熱路３２Ｇを形成する。排熱空気は、矢印Ｇ，Ｈに示すように帯電装置３２内に流入し、矢印Ｉ，Ｊに示すように開口部３２Ｆから画像形成装置１００外部へ排気される。
【００４２】
図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置において、制御部の一部の構成を示すブロック図である。
【００４３】
制御部５０においてＲＯＭ１２を備えたＣＰＵ１０には、モータドライバ１４および湿度検知部６００が接続されている。
【００４４】
ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１２に予め書き込まれたプログラムに従って、湿度検知部６００から入力される検出信号を参照してモータドライバ１４に対して駆動データを出力する。
【００４５】
モータドライバ１４には、モータ１６が接続されている。モータドライバ１４は、ＣＰＵ１０から出力された駆動データに基づいてモータ１６を駆動する。
【００４６】
モータ１６は、ファン５１０，５２０を回転させる。
【００４７】
図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置において、帯電装置の除湿処理の制御を示すフローチャートである。
【００４８】
ＣＰＵ１０は、湿度検知部６００から入力される検出信号を参照し、帯電装置３２内の湿度が８０％以上であるかどうかを判断する（Ｓ１０）。帯電装置３２内の湿度が８０％以上である場合、ＣＰＵ１０はモータドライバ１４に対して駆動データを出力し、ファン５１０，５２０を回転させる（Ｓ２０）。ＣＰＵ１０は、帯電装置３２内の湿度が６０％以下になるまで湿度検知部６００からの検出信号を監視する（Ｓ３０）。帯電装置３２内の湿度が６０％以下になったら、ＣＰＵ１０はモータドライバ１４に対して駆動データを出力し、ファン５１０，５２０を停止させる（Ｓ４０）。
【００４９】
本実施形態ではファン５１０，５２０の両方を回転させたが、どちらか一方のみを回転させてもよい。
【００５０】
本実施形態では帯電装置３２内の湿度が８０％以上の場合に除湿処理を行い、帯電装置３２内の湿度が６０％以下になるまでこの除湿処理を行ったが、これに限定されるものではない。Ｓ１０，Ｓ３０における湿度の値は適宜変更可能である。
【００５１】
最後に、上述の実施形態の説明は、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、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置における帯電装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の帯電装置における空気の流れを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置において、制御部の一部の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像形成装置において、帯電装置の除湿処理の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
３１−感光体ドラム
３２−帯電装置
３７−定着装置
１００−画像形成装置
５００−送風経路
【図１】
2009169176.tif 000003
【図２】
2009169176.tif 000004
【図３】
2009169176.tif 000005
【図４】
2009169176.tif 000006
【図５】
2009169176.tif 000007
【図６】
2009169176.tif 000008