JP2004325642A - 画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決課題】地球環境を考慮した画像記録装置においても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能な画像記録装置を提供することを課題とする。
【解決手段】静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記トナー像を記録媒体上に定着する定着手段が、加熱部材の温度をあらかじめ所定の温度に上昇させる予備温度調整時間を実質的に有しないインスタントオン定着手段である画像記録装置において、前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるように制御する制御手段を有するように構成して課題を解決した。
【選択図】 図１
【解決手段】静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記トナー像を記録媒体上に定着する定着手段が、加熱部材の温度をあらかじめ所定の温度に上昇させる予備温度調整時間を実質的に有しないインスタントオン定着手段である画像記録装置において、前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるように制御する制御手段を有するように構成して課題を解決した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真プロセスを有するプリンタや複写機等の画像記録装置であって、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像し、当該静電潜像担持体上に現像されたトナー像を記録媒体上に転写・定着することにより所望の印字を行なう画像記録装置に関し、特には所謂インスタント定着が可能な定着手段を有する画像記録装置、もしくは、前記静電潜像担持体の表面を清掃する手段を有しない所謂クリーナレスの画像記録装置に関するものである。更に詳しくは、この発明は、上記所謂インスタント定着が可能、もしくは所謂クリーナレスの画像記録装置における新規な結露時の対応手段に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特開平８−８７２２８号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３７１３号公報
【特許文献３】特開平１１−３３８２７２号公報
【特許文献４】特開２０００−２６７５５０号公報
【特許文献５】特開２０００−１２４４３号公報
【特許文献６】特開平１１−２０２６５４号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記電子写真プロセスを有するプリンタや複写機等の画像記録装置においては、高温高湿環境下等において、静電潜像担持体としての感光体ドラムの表面に結露が発生する場合がある。このように、感光体ドラムの表面に結露が発生すると、当該感光体ドラムの表面に形成される静電潜像の電荷が移動してしまい、所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生することが知られている。
【０００４】
そこで、上記電子写真プロセスを有する画像記録装置における結露対策としては、１）結露検知手段を有し、当該結露検知手段によって結露と検知されたときに、発熱手段等の種々の消露手段を講じて消露する技術（特開平８−８７２２８号公報、特開２００１−３４３７１３号公報）や、２）感光体や中間転写体等を空回転させることによって、当該感光体や中間転写体に当接する当接部材により摩擦熱の発生や温度均一化を図って消露したり、冷却ファンの制御により消露する技術（特開平１１−３３８２７２号公報、特開２０００−２６７５５０号公報、特開２０００−１２４４３号公報）、又は３）定着器の予備温度調整時間（スタンバイ機能）を利用して消露する技術（特開平１１−２０２６５４号公報）などが、既に提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、近年、プリンタや複写機等の画像記録装置においても、地球環境に関する関心が高まってきており、地球環境を保護する観点から、廃トナーが発生しない所謂クリーナレスシステムが提案されている。このクリーナレスシステムを採用した画像記録装置は、感光体に接触するクリーナ手段が設けられていないため、感光体削れがなく長寿命化も図れるものである。
【０００６】
また、上記プリンタや複写機等の画像記録装置においては、定着可能となるまでの予備温度調整時間（スタンバイ機能）を不必要としたインスタントＯＮ定着方式を採用することも、Ｅｎｅｒｇｙ ＳｔａｒやＢｌｕｅ Ａｎｇｌｅに見られるように、省エネルギーに基づく地球環境の保全の立場から強く要求されている。
【０００７】
ところで、上述した画像記録装置における結露対策のうち、１）結露検知手段を有し、当該結露検知手段によって結露と検知されたときに、発熱手段等の種々の消露手段を講じて消露する技術の場合には、消露手段として、別途発熱手段等を設ける必要があるため、コストアップを招くものであり、しかも上述した環境問題の点からも、発熱手段等からなる消露手段によって余分に電力を消費するため、好ましいものではないという問題点を有していた。
【０００８】
また、上記２）の感光体や中間転写体等を空回転させることによって、当該感光体や中間転写体に当接する当接部材により摩擦熱の発生や温度均一化を図って消露したり、冷却ファンの制御により消露する技術の場合には、地球環境を考慮した所謂クリーナレスシステムの画像記録装置では、感光体に接触するクリーナ手段が設けられていないため、感光体等を空回転させることによるクリーナ手段の摩擦熱を利用することが出来ず、温度均一化は、ベルト状のものを使用しない限り結露に対しては弱いものであり、ドラム形状のものには適用することができないという問題点を有していた。
【０００９】
さらに、上記３）定着器の予備温度調整時間（スタンバイ機能）を利用して消露する技術の場合には、地球環境の保全の立場から強く要求される所謂インスタントＯＮ定着方式を採用した画像記録装置では、従来の蓄熱型定着器では採用されていた予備温度調整時間（スタンバイ機能）が不必要となるため、スタンバイ温度維持のための熱を利用して結露を防止する対策を講じることができないという問題点を有していた。
【００１０】
このように、近年特に求められている地球環境を考慮したプリンタや複写機等の画像記録装置では、従来講じられていた結露対策を適用することが困難又は不可能となり、そのままでは、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥の発生を防止することができないものであった。
【００１１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、地球環境を考慮した画像記録装置においても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能な画像記録装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記トナー像を記録媒体上に定着する定着手段が、加熱部材の温度をあらかじめ所定の温度に上昇させる予備温度調整時間を実質的に有しないインスタントオン定着手段である画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるように制御する制御手段を有するように構成したものである。
【００１３】
また、請求項２に記載された発明は、静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体上に残留するトナーを、当該静電潜像担持体及び／又は中間転写体上から永久に除去することなく、一時的に保持する一時保持手段を有する画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記一時保持手段によって前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体の表面を摺擦する動作を実行するように制御する制御手段を有するように構成したものである。
【００１４】
さらに、請求項３に記載された発明は、静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記トナー像を記録媒体上に定着する定着手段が、加熱部材の温度をあらかじめ所定の温度に上昇させる予備温度調整時間を実質的に有しないインスタントオン定着手段であり、かつ前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体上に残留するトナーを、当該静電潜像担持体及び／又は中間転写体上から永久に除去することなく、一時的に保持する一時保持手段を有する画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるとともに、前記一時保持手段によって前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体の表面を摺擦する動作を実行するように制御する制御手段を有するように構成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型のフルカラープリンターを示すものである。
【００１７】
図２において、０１はタンデム型のフルカラープリンターの本体を示すものであり、このプリンター本体０１の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ Ｈｅａｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）０２と、このプリントヘッドデバイス０２の像担持体としての４つの感光体ドラム１１， １２， １３， １４に画像露光を施す露光装置としてのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ ）０３と、上記プリントヘッドデバイス０２の各色の現像装置４１， ４２， ４３， ４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃ と、上記プリントヘッドデバイス０２に転写材としての転写用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、上記プリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された転写用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置０６と、この定着装置０６によって片面に画像が定着された転写用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンター本体０１の外部から所望の転写用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンターの動作を制御する制御回路や画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路等からなるコントローラ０９と、高圧電源回路等からなる電気回路１０とが設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された転写用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴは、プリンター本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００１８】
上記プリンター本体０１の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００１９】
図３はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転体の回転方向を示している。
【００２０】
このプリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）用の各感光体ドラム（像担持体）１１， １２， １３， １４を有する画像形成部１， ２， ３， ４と、これら感光体ドラム１１， １２， １３， １４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１， ２２， ２３， ２４と、前記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に僅かに残留するトナーを一時的に除去するリフレッシャーロール２５，２６，２７，２８ と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１， ３２， ３３， ３４を照射するＲＯＳ（露光装置）０３と、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーで現像する現像装置４１， ４２， ４３， ４４と、上記４つの感光体ドラム１１， １２， １３， １４のうちの２つの感光体ドラム１１， １２に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３， １４に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写部材）６０とで、その主要部が構成されている。また、上記中間転写ドラム５１，５２，５３の表面には、当該中間転写ドラム５１，５２，５３の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置のクリーニングロール５４，５５，５６が配設されている。
【００２１】
感光体ドラム１１， １２， １３， １４としては、公知の感光体ドラムが用いられ、導電性パイプの周囲に感光層を形成したものである。導電性パイプの材質としては、例えば、ＳＵＳ、Ａｌ等の金属の表面に、Ａｌ、ＣＵ等の金属を蒸着又はメッキしたもの、あるいは金属やカーボン等の導電性粉やフィラーを混入した導電性プラスチックなどが用いられる。また、感光層としては、Ｓｅ、Ｃｄｓ、α−Ｓｉ等の無機感光体や、多層構造からなる有機感光体が使用できる。この実施の形態では、感光体ドラム１１， １２， １３， １４としてφ３０ｍｍのＡｌパイプの表面に、多層有機感光体を被覆したものを使用している。
【００２２】
上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、共通の接平面Ｍ を有するように一定の間隔をおいて互いに平行に配列されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１， １２， １３， １４軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１， １２， １３， １４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２３】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図２参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてＲＯＳ０３に入力される。このＲＯＳ０３では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１， ３２， ３３， ３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１， １２， １３， １４に照射される。
【００２４】
上記各感光体ドラム１１， １２， １３， １４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４としては、例えば、直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、後述する回転体の駆動装置によって、例えば、１０４ｍｍ／ｓｅｃの回転速度（周速）で回転駆動される。上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１， ２２， ２３， ２４に、約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみを印加する帯電方式を採用しているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２５】
その後、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面には、露光装置としてのＲＯＳ０３によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応したレーザ光３１， ３２， ３３， ３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、ＲＯＳ０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０ Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２６】
また、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１， ４２， ４３， ４４によって現像され、感光体ドラム１１， １２， １３， １４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として可視化される。
【００２７】
この実施の形態では、現像装置４１， ４２， ４３， ４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００２８】
現像装置４１， ４２， ４３， ４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１， ４２， ４３， ４４には、図２に示すように、対応する色のトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃ からトナーや現像剤が補給されると、この補給されたトナーや現像剤は、オーガー４０１ ，４０２ で充分に現像装置４１， ４２， ４３， ４４内の現像剤と攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０３ の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０３ に現像剤を搬送するオーガー４０２ によって、当該現像ロール４０３ の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０４ によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、３００ 〜５００ ｇ／ｍ２ であり、また、このとき現像ロール４０３ 上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０ 〜３５μＣ／ｇ 程度である。
【００２９】
上記現像ロール４０３ 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１， １２， １３， １４と接触している。この現像ロール４０３ にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０３ 上のトナーを感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のＡＣ成分が４ ｋＨｚ、１．５ ｋＶｐｐで、ＤＣ成分が−２３０Ｖ程度に設定されている。
【００３０】
この実施の形態では、上記現像装置４１， ４２， ４３， ４４において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色のトナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は７μｍに設定される。
【００３１】
次に、上記各感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１， １２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３， １４上に形成されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４ から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３２】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４ からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００ Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が−２０ 〜３５μＣ／ｇ の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００３３】
上記中間転写体としては、ドラム状のもの以外に、ベルト状のものなど公知のものを使用することができる。中間転写ベルトとしては、例えば、金属やカーボン等の導電性粉、フィラーを混入し、抵抗値を調整したプラスチックシート（厚み１０μｍから１００μｍ程度）、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の単体、あるいはアロイ系のものが使用できる。中間転写ベルトの抵抗値は、１０６ Ω・ｃｍ〜１０１４Ω・ｃｍが望ましい。また、中間転写ベルトの構成も、単層構造のものや、その表面に極薄い誘電体層（０．５〜２μｍ）を有した多層構造のものが使用可能である。一方、中間転写ドラムとしては、例えば、感光体ドラムと同様な導電性芯金の周りに半導電性弾性体（材料例については、特開平８−３３４９９５号公報に記述あり）を被覆したものを使用することができる。
【００３４】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２は、例えば、外径が６０ｍｍに形成され、全体としての抵抗が１０９ Ω程度に設定されている。第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層が、厚さ５ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１， ５２の最表面は、アクリルシリコンを厚さ１０μｍにコートしたトップ層で構成されている。
【００３５】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３６】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム１１， １２， １３， １４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０ 〜３５μＣ／ｇ の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３７】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と同じ６０ｍｍに形成され、抵抗値は１０９ Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、図１に示すように、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層が、厚さ５ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１， ５２の最表面は、アクリルシリコンを厚さ１０μｍにコートしたトップ層で構成されている。この二次中間転写ドラム５３の表面には、図１に示すように、転写ロール６０が０．５ｍｍ程度食い込むように圧接されており、当該二次中間転写ドラム５３と転写ロール６０との間には、二次中間転写ドラム５３側が凹形状となるような形状の転写ニップが形成されて、転写用紙Ｐ の剥離作用を高めるようになっている。
【００３８】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置０６によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３９】
ところで、この実施の形態では、上述したように、所謂”球形トナー”を使用しており、トナー像の転写効率を上げることによって、感光体ドラム１１，１２，１３，１４ や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、あるいは二次中間転写ドラム５３の表面に残留するトナーの量が極力少なくなるように構成されている。
【００４０】
また、この実施の形態では、感光体ドラム１１，１２，１３，１４ や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、あるいは二次中間転写ドラム５３の表面に残留したトナーを、永久的に除去するクリーニング手段を備えていない、所謂クリーナーレス方式を採用している。その代わりに、感光体ドラム１１，１２，１３，１４ や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、及び二次中間転写ドラム５３の表面には、これらの表面に残留したトナーを一時的に除去して保持する一時除去手段としてのリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８及びリフレッシャーロール５４，５５，５６が配設されている。これらのリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８及びリフレッシャーロール５４，５５，５６は、繊維を密に植毛したブラシ状に形成されており、感光体ドラム１１，１２，１３，１４ 等の表面に残留したトナーを機械的に除去するとともに、当該除去した残留トナーを物理的乃至静電的に保持するようになっている。
【００４１】
さらに、この実施の形態では、一連の転写工程においては、各転写工程の転写部位をトナー像が通過するとき、パッシェン放電や電荷注入により、（−）帯電している像中の負極性トナーの一部が逆極性の（＋）帯電トナーとなることがある。この（＋）帯電トナーは、次工程へ転写されずに、上流側に逆流することになるので、最もマイナス電位が高い帯電装置２１， ２２， ２３， ２４に付着、堆積する。これら帯電装置２１， ２２， ２３， ２４のトナーが付着した部分は、放電が活発となり、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面電位が高くなる傾向になるため、トナーの付着が多い部分、トナーの付着が少ない部分、トナーの付着がない部分で感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面電位にムラが生じることになる。感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面電位にムラが生じると、静電潜像を形成させるために当該感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に画像を一様に露光しても、潜像電位にムラが生じてしまい、現像量に違いが出てきてしまうので、特に中間調画像を現像しようとすると、濃度ムラが目立つことになる。
【００４２】
そこで、このような帯電装置２１， ２２， ２３， ２４に付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐために、この実施の形態では、印字動作前、印字動作後、連続印字持の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで以下のようなクリーニング動作を行なうようになっている。
【００４３】
帯電装置２１， ２２， ２３， ２４、感光体ドラム１１， １２， １３， １４、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に、最終転写ロール６０が最もマイナス電位が高くなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加することによって、印字動作中に、帯電装置２１， ２２， ２３， ２４に付着、堆積した逆極性の（＋）帯電トナーを、最終転写ロール６０まで順々に転写して移動し、最終転写ロール６０に接触して設けたブレードなどの最終クリーニング部材８０１ を含んだクリーニング装置８０によって回収する。
【００４４】
その際、リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８及びリフレッシャーロール５４，５５，５６で回収された逆極性の（＋）帯電トナーも、最終転写ロール６０へと運ばれ、最終クリーニング部材８０１ を含んだクリーニング装置８０によって回収される。
【００４５】
この実施の形態では、帯電装置２１， ２２， ２３， ２４の表面電位を０Ｖ、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面電位を−３００Ｖ、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位を−８００Ｖ、二次中間転写ドラム５３の表面電位を−１３００ Ｖ、最終転写ロール６０の表面電位を−２０００ Ｖに設定している。この電位勾配は、各部材の金属部（シャフト、パイプ）に電圧を給電する方式によって得ているが、例えば、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 又は二次中間転写ドラム５３などを電気的に浮かせて、これら部材の抵抗値の関係によって所望の表面電位が得られる場合には、そのような方法をとっても良い。このようなマイナス印加クリーニングモード、つまり逆極性の（＋）帯電トナー回収モードによって帯電装置２１， ２２， ２３， ２４に付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐことができる。
【００４６】
なお、必要に応じて、通常の（−）極性に帯電したトナーであって、感光体ドラム１１， １２， １３， １４や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、及び二次中間転写ドラム５３の表面に残留したトナーを、同様の方法にて（印加する電圧の極性のみを反転することによって）除去することができる。
【００４７】
その際、リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８及びリフレッシャーロール５４，５５，５６で回収された通常の（−）極性に帯電したトナートナーも、最終転写ロール６０へと運ばれ、最終クリーニング部材８０１ を含んだクリーニング装置８０によって回収される。
【００４８】
また、この実施の形態に係る定着装置では、加熱部材として加熱ロールを使用するとともに、加圧部材としてのシート状の定着ベルトとパッド部材とを使用しており、加圧部材の熱容量を小さくすることによって、定着可能となるまでの予備温度調整時間（スタンバイ機能）を不必要としたインスタントＯＮ定着方式を採用している。
【００４９】
図４はこの実施の形態に係る定着装置を示すものである。
【００５０】
この実施の形態に係る定着器７０は、図４に示すように、当該定着器７０の全体を覆う定着器ハウジング７０１ を備えており、当該定着器ハウジング７０１ の内部には、加熱部材としての加熱ロール７０２ と、シート状の定着ベルト７０３ と、当該シート状の定着ベルト７０３ を加熱ロール７０２ の表面に圧接させるニップヘッド部材７０４ と、同じく当該シート状の定着ベルト７０３ を加熱ロール７０２ の表面に圧接させるパッド部材７０５ とを備えている。
【００５１】
上記加熱ロール７０２ は、鉄やステンレス等からなる薄肉円筒状の芯金７０６ と、当該芯金の表面に被覆された低温硬化型のシリコーンゴム等からなる弾性層７０７ と、この弾性層７０７ の表面に被覆されたＰＦＡ製のチューブ等からなる離型層７０８ とから構成されている。この加熱ロール７０２ の内部には、加熱部材として例えば６００Ｗのハロゲンランプ７０９ が配設されている。
【００５２】
また、上記シート状の定着ベルト７０３ は、ポリイミド等の合成樹脂製シートによって無端ベルト状に形成されており、その内部に配設されたニップヘッド部材７０４ とパッド部材７０５ とによって、加熱ロール７０２ の表面に圧接されている。上記ニップヘッド部材７０４ は、定着ベルト７０３ を保持するベルトハウジング７１０ に直接取付けられているとともに、パッド部材７０５ は、複数のパッドスプリング７１１ を介してベルトハウジング７１０ に取付けられている。そして、上記ベルトハウジング７１０ に取付けられたニップヘッド部材７０４ とパッド部材７０５ は、当該ベルトハウジング７１０ の両端に設けられた図示しない加圧用のアームを、ニップスプリングによって加熱ロール７０２ 側に付勢することにより、当該加熱ロール７０２ の表面に圧接されるようになっている。
【００５３】
なお、図６中、７１４ はシート状の定着ベルト７０３ を案内するベルトハウジングのガイド部材、７１５ はシート状の定着ベルト７０３ の内面にシリコンオイル等の潤滑剤を塗布するフェルト部材をそれぞれ示している。又、図５中、７１６ は定着器７０の出口部に配設された出口センサーを示すものであり、この出口センサー７１６ から排紙信号が出力される。
【００５４】
そして、上記の如く構成される定着器７０は、図４に示すように、加熱ロール７０２ とシート状の定着ベルト７０３ との間のニップ部に、未定着トナー像が転写された記録用紙Ｐ を挿通させることにより、加熱ロール ７０２とシート状の定着ベルト７０３ とによる熱及び圧力によって、未定着トナー像を記録用紙Ｐ 上に定着するように構成されている。
【００５５】
このように、上記定着器７０は、加圧手段としてシート状の定着ベルト７０３ と、パッド部材７０５ とを採用しており、当該加圧手段が大幅に小さくなっている。そのため、上記定着器７０は、加熱ロール７０２ 等を予め定着可能となる温度に近い温度まで予備加熱しておく予備温度調整時間（スタンバイ機能）を不必要としたインスタントＯＮ定着方式を採用している。
【００５６】
ところで、この実施の形態に係る画像記録装置は、前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるように制御する制御手段を有するように構成されている。
【００５７】
図１はこの実施の形態に係る画像記録装置の制御部を示すブロック図である。
【００５８】
図１において、１０１ は画像記録装置の動作を制御する制御手段としての公知のマイクロプロセッサー、１０２ は該マイクロプロセッサー１０１ のプログラムを格納するＲＯＭ、１０３ は該マイクロプロセッサー１０１ の作業エリアとしてのＲＡＭ、１０４ はマイクロプロセッサーと外部機器との間でデータや信号のやり取りを行なうＩ／Ｆ、１０５ は前述したＲＯＭ１０２ やＲＡＭ１０３ 等をマイクロプロセッサー１０１ に繋ぐシステムバスである。上記ＲＯＭ１０２ には、図２に示すような動作を実行するためのプログラムが予め格納されていて，次のような制御を行ない、装置内の結露を消露する。
【００５９】
また、１０６ は画像記録装置内の温度を検知する温度検知センサー、１０７ は画像記録装置内の湿度を検知する湿度検知センサーであり、これら温度検知センサー１０６ 及び湿度検知センサー１０７ は、当該温度検知センサー１０６ によって検知される画像記録装置内の温度と、湿度検知センサー１０７ によって検知される画像記録装置内の湿度に基づいて、画像記録装置の内部に結露が発生するか否か検知するための結露検知手段としての機能を果たしている。なお、画像記録装置の内部に結露が発生するか否かの判断は、これら温度検知センサー１０６ 及び湿度検知センサー１０７ の検知結果に基づいて、マイクロプロセッサー１０１ が行なう。また、上記結露検知手段としては、画像記録装置の内部の温度と、画像記録装置の外部の外気の温度とによって、結露が発生するか否かを検知する手段などで、結露の発生が検知可能な手段であれば、如何なる構成のものであっても良い。
【００６０】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターでは、次のようにして、地球環境を考慮した画像記録装置であっても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００６１】
すなわち、上記タンデム型フルカラープリンターでは、図５に示すように、装置が立ち上がると、マイクロプロセッサー１０１ は、機内外の温湿度センサーからの値に基づき、画像記録装置の内部に結露が発生しているか否かの判断を行ない（ステップ１０１）、結露なしと判断したときは、通常の立ち上がりシーケンスに入る。
【００６２】
一方、マイクロプロセッサー１０１ は、結露発生と判断したときは、通常はＯＦＦ 状態となっており、機内の温度と等しい定着器７０の温度を、消露に必要な機内温度にするための所定の温度、本実施の形態では、１３０℃に保つように制御を行なう（ステップ１０２）。このとき必要に応じて、マイクロプロセッサー１０１ は、プリンターに設けられた冷却ファンの回転を停止するか冷却ファンの回転を落とす、もしくはある程度の時間がたったら、冷却ファンの回転数を逆に上げて機内の水蒸気を外部に排出するように制御を行なっても良い。又、感光体ドラムや中間転写ドラムを空周しして、少しでも早く水分の蒸発を促すようにしても良い。そして、マイクロプロセッサー１０１ は、温度検知センサー１０６ 及び湿度検知センサー１０７ によって、機内の温湿度をモニターし、結露状態が解消されたと判断できるまでこの状態を維持する。
【００６３】
そして、マイクロプロセッサー１０１ は、温度検知センサー１０６ 及び湿度検知センサー１０７ によって、機内の温湿度をモニターしており、結露状態が解消されたと判断されると（ステップ１０１）、通常の立ち上がりシーケンスに入るようになっている。
【００６４】
なお、ここで言うインスタントオン定着手段とは、通常環境下（２２℃程度）から定着温度（約１６０から１８０℃）までに立ち上がる時間が６０秒以下である定着手段をいい、通常の立ち上がりシーケンスとは、電源ＯＮ時、印字指示がきたとき等、図２及び図３に示す画像記録装置が印字可能状態になる、もしくは印字を開始するシーケンスを言う。
【００６５】
以上のように、この実施の形態に係るタンデム型フルカラープリンターでは、インスタントオン定着手段を採用し、地球環境を考慮した画像記録装置であっても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００６６】
実施の形態２
図６及び図７はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記一時保持手段によって前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体の表面を摺擦する動作を実行するように制御する制御手段を有するように構成されている。
【００６７】
すなわち、この実施の形態２では、図６に示すように、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に配設されるリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８が、当該感光体ドラム１１， １２， １３， １４の端部に取り付けられたギャー１２１ 及び当該ギャー１２１ に噛み合うギャー１２２ を介して、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の回転に従動回転するように構成されている。
【００６８】
ただし、上記リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８を回転駆動するための回転シャフト１２３ には、当該リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８とギャーとの間に、クラッチ及びブレーキ１２４ が介在されている。そして、上記リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８は、クラッチ１２４ の切り替えによって、感光体ドラム１１， １２， １３， １４に従動回転する動作と、感光体ドラム１１， １２， １３， １４に従動回転せず、ブレーキ１２４ によって停止させられ、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面を摺擦する動作とに切り替え可能となっている。なお、中間転写ドラムに設けられたリフレッシャーロールも同様に構成されている。
【００６９】
以上の構成において、この実施の形態２に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターでは、次のようにして、地球環境を考慮した画像記録装置であっても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００７０】
すなわち、上記タンデム型フルカラープリンターでは、図７に示すように、温度及び湿度の検知まで（ステップ２０１）は前記実施の形態１と同様であるが、結露検知後の動作が前記実施の形態１と異なっている。
【００７１】
つまり、上記タンデム型フルカラープリンターでは、結露が検知されると、マイクロプロセッサー１０１ は、感光体ドラム１１， １２， １３， １４及び中間転写ドラムを空周するように回転駆動する。このとき、リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８とギャー１２２ との間に介在されたクラッチ１２４ を切って、感光体ドラム１１， １２， １３， １４からの回転力をギャー１２１ ，１２２ を介してリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８に伝達しないようにするとともに、ブレーキ１２４ を働かせてリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８の回転を止める（ステップ２０２）。
【００７２】
こうすることにより、感光体ドラム１１， １２， １３， １４とリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８を摺擦状態にする。その後、マイクロプロセッサー１０１ は、上記の状態を維持し、結露状態が解消されたと判断されると（ステップ２０１）、前記状態を解除し、通常の立ち上がりシーケンスに入る。
【００７３】
なお、上記動作の説明では、感光体ドラム１１， １２， １３， １４について説明したが、必要に応じて、中間転写ドラムのリフレッシャーロールを同様に動作させても良い。ただし、転写ロールは、二次中間転写ドラムに対して食い込む設定となっており、又金属製のロール等によって構成されるため、回転ストップもしくは極端な回転数低下は、トルクアップや二次中間転写ドラムの表面損傷を招くため、望ましくない。
【００７４】
以上のように、この実施の形態に係るタンデム型フルカラープリンターでは、クリーニング装置を用いずにリフレッシャーロールを採用し、地球環境を考慮した画像記録装置であっても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００７５】
なお、この発明においては、前記実施の形態１と実施の形態２とを組み合わせた構成としても良いことは勿論である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、地球環境を考慮した画像記録装置においても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能な画像記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置の制御回路を示すブロック図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの定着器を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの動作を示すフローチャートである。
【図６】図６はこの発明の実施の形態２に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの要部を示す構成図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態２に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１， １２， １３， １４：感光体ドラム、２５，２６ ，２７，２８：リフレッシャーロール、７０：定着器、１０１ ：マイクロプロセッサー。
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真プロセスを有するプリンタや複写機等の画像記録装置であって、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像し、当該静電潜像担持体上に現像されたトナー像を記録媒体上に転写・定着することにより所望の印字を行なう画像記録装置に関し、特には所謂インスタント定着が可能な定着手段を有する画像記録装置、もしくは、前記静電潜像担持体の表面を清掃する手段を有しない所謂クリーナレスの画像記録装置に関するものである。更に詳しくは、この発明は、上記所謂インスタント定着が可能、もしくは所謂クリーナレスの画像記録装置における新規な結露時の対応手段に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特開平８−８７２２８号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３７１３号公報
【特許文献３】特開平１１−３３８２７２号公報
【特許文献４】特開２０００−２６７５５０号公報
【特許文献５】特開２０００−１２４４３号公報
【特許文献６】特開平１１−２０２６５４号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、上記電子写真プロセスを有するプリンタや複写機等の画像記録装置においては、高温高湿環境下等において、静電潜像担持体としての感光体ドラムの表面に結露が発生する場合がある。このように、感光体ドラムの表面に結露が発生すると、当該感光体ドラムの表面に形成される静電潜像の電荷が移動してしまい、所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生することが知られている。
【０００４】
そこで、上記電子写真プロセスを有する画像記録装置における結露対策としては、１）結露検知手段を有し、当該結露検知手段によって結露と検知されたときに、発熱手段等の種々の消露手段を講じて消露する技術（特開平８−８７２２８号公報、特開２００１−３４３７１３号公報）や、２）感光体や中間転写体等を空回転させることによって、当該感光体や中間転写体に当接する当接部材により摩擦熱の発生や温度均一化を図って消露したり、冷却ファンの制御により消露する技術（特開平１１−３３８２７２号公報、特開２０００−２６７５５０号公報、特開２０００−１２４４３号公報）、又は３）定着器の予備温度調整時間（スタンバイ機能）を利用して消露する技術（特開平１１−２０２６５４号公報）などが、既に提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、近年、プリンタや複写機等の画像記録装置においても、地球環境に関する関心が高まってきており、地球環境を保護する観点から、廃トナーが発生しない所謂クリーナレスシステムが提案されている。このクリーナレスシステムを採用した画像記録装置は、感光体に接触するクリーナ手段が設けられていないため、感光体削れがなく長寿命化も図れるものである。
【０００６】
また、上記プリンタや複写機等の画像記録装置においては、定着可能となるまでの予備温度調整時間（スタンバイ機能）を不必要としたインスタントＯＮ定着方式を採用することも、Ｅｎｅｒｇｙ ＳｔａｒやＢｌｕｅ Ａｎｇｌｅに見られるように、省エネルギーに基づく地球環境の保全の立場から強く要求されている。
【０００７】
ところで、上述した画像記録装置における結露対策のうち、１）結露検知手段を有し、当該結露検知手段によって結露と検知されたときに、発熱手段等の種々の消露手段を講じて消露する技術の場合には、消露手段として、別途発熱手段等を設ける必要があるため、コストアップを招くものであり、しかも上述した環境問題の点からも、発熱手段等からなる消露手段によって余分に電力を消費するため、好ましいものではないという問題点を有していた。
【０００８】
また、上記２）の感光体や中間転写体等を空回転させることによって、当該感光体や中間転写体に当接する当接部材により摩擦熱の発生や温度均一化を図って消露したり、冷却ファンの制御により消露する技術の場合には、地球環境を考慮した所謂クリーナレスシステムの画像記録装置では、感光体に接触するクリーナ手段が設けられていないため、感光体等を空回転させることによるクリーナ手段の摩擦熱を利用することが出来ず、温度均一化は、ベルト状のものを使用しない限り結露に対しては弱いものであり、ドラム形状のものには適用することができないという問題点を有していた。
【０００９】
さらに、上記３）定着器の予備温度調整時間（スタンバイ機能）を利用して消露する技術の場合には、地球環境の保全の立場から強く要求される所謂インスタントＯＮ定着方式を採用した画像記録装置では、従来の蓄熱型定着器では採用されていた予備温度調整時間（スタンバイ機能）が不必要となるため、スタンバイ温度維持のための熱を利用して結露を防止する対策を講じることができないという問題点を有していた。
【００１０】
このように、近年特に求められている地球環境を考慮したプリンタや複写機等の画像記録装置では、従来講じられていた結露対策を適用することが困難又は不可能となり、そのままでは、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥の発生を防止することができないものであった。
【００１１】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、地球環境を考慮した画像記録装置においても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能な画像記録装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記トナー像を記録媒体上に定着する定着手段が、加熱部材の温度をあらかじめ所定の温度に上昇させる予備温度調整時間を実質的に有しないインスタントオン定着手段である画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるように制御する制御手段を有するように構成したものである。
【００１３】
また、請求項２に記載された発明は、静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体上に残留するトナーを、当該静電潜像担持体及び／又は中間転写体上から永久に除去することなく、一時的に保持する一時保持手段を有する画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記一時保持手段によって前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体の表面を摺擦する動作を実行するように制御する制御手段を有するように構成したものである。
【００１４】
さらに、請求項３に記載された発明は、静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記トナー像を記録媒体上に定着する定着手段が、加熱部材の温度をあらかじめ所定の温度に上昇させる予備温度調整時間を実質的に有しないインスタントオン定着手段であり、かつ前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体上に残留するトナーを、当該静電潜像担持体及び／又は中間転写体上から永久に除去することなく、一時的に保持する一時保持手段を有する画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるとともに、前記一時保持手段によって前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体の表面を摺擦する動作を実行するように制御する制御手段を有するように構成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型のフルカラープリンターを示すものである。
【００１７】
図２において、０１はタンデム型のフルカラープリンターの本体を示すものであり、このプリンター本体０１の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ Ｈｅａｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）０２と、このプリントヘッドデバイス０２の像担持体としての４つの感光体ドラム１１， １２， １３， １４に画像露光を施す露光装置としてのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ ）０３と、上記プリントヘッドデバイス０２の各色の現像装置４１， ４２， ４３， ４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃ と、上記プリントヘッドデバイス０２に転写材としての転写用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、上記プリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された転写用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置０６と、この定着装置０６によって片面に画像が定着された転写用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンター本体０１の外部から所望の転写用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンターの動作を制御する制御回路や画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路等からなるコントローラ０９と、高圧電源回路等からなる電気回路１０とが設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された転写用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴは、プリンター本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００１８】
上記プリンター本体０１の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００１９】
図３はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転体の回転方向を示している。
【００２０】
このプリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）用の各感光体ドラム（像担持体）１１， １２， １３， １４を有する画像形成部１， ２， ３， ４と、これら感光体ドラム１１， １２， １３， １４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１， ２２， ２３， ２４と、前記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に僅かに残留するトナーを一時的に除去するリフレッシャーロール２５，２６，２７，２８ と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１， ３２， ３３， ３４を照射するＲＯＳ（露光装置）０３と、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーで現像する現像装置４１， ４２， ４３， ４４と、上記４つの感光体ドラム１１， １２， １３， １４のうちの２つの感光体ドラム１１， １２に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３， １４に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写部材）６０とで、その主要部が構成されている。また、上記中間転写ドラム５１，５２，５３の表面には、当該中間転写ドラム５１，５２，５３の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置のクリーニングロール５４，５５，５６が配設されている。
【００２１】
感光体ドラム１１， １２， １３， １４としては、公知の感光体ドラムが用いられ、導電性パイプの周囲に感光層を形成したものである。導電性パイプの材質としては、例えば、ＳＵＳ、Ａｌ等の金属の表面に、Ａｌ、ＣＵ等の金属を蒸着又はメッキしたもの、あるいは金属やカーボン等の導電性粉やフィラーを混入した導電性プラスチックなどが用いられる。また、感光層としては、Ｓｅ、Ｃｄｓ、α−Ｓｉ等の無機感光体や、多層構造からなる有機感光体が使用できる。この実施の形態では、感光体ドラム１１， １２， １３， １４としてφ３０ｍｍのＡｌパイプの表面に、多層有機感光体を被覆したものを使用している。
【００２２】
上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、共通の接平面Ｍ を有するように一定の間隔をおいて互いに平行に配列されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１， １２， １３， １４軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１， １２， １３， １４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２３】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図２参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてＲＯＳ０３に入力される。このＲＯＳ０３では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１， ３２， ３３， ３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１， １２， １３， １４に照射される。
【００２４】
上記各感光体ドラム１１， １２， １３， １４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４としては、例えば、直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、後述する回転体の駆動装置によって、例えば、１０４ｍｍ／ｓｅｃの回転速度（周速）で回転駆動される。上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１， ２２， ２３， ２４に、約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみを印加する帯電方式を採用しているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２５】
その後、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面には、露光装置としてのＲＯＳ０３によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応したレーザ光３１， ３２， ３３， ３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１， １２， １３， １４は、ＲＯＳ０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０ Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２６】
また、上記感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１， ４２， ４３， ４４によって現像され、感光体ドラム１１， １２， １３， １４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として可視化される。
【００２７】
この実施の形態では、現像装置４１， ４２， ４３， ４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００２８】
現像装置４１， ４２， ４３， ４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１， ４２， ４３， ４４には、図２に示すように、対応する色のトナーボックス０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃ からトナーや現像剤が補給されると、この補給されたトナーや現像剤は、オーガー４０１ ，４０２ で充分に現像装置４１， ４２， ４３， ４４内の現像剤と攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０３ の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０３ に現像剤を搬送するオーガー４０２ によって、当該現像ロール４０３ の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０４ によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、３００ 〜５００ ｇ／ｍ２ であり、また、このとき現像ロール４０３ 上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０ 〜３５μＣ／ｇ 程度である。
【００２９】
上記現像ロール４０３ 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１， １２， １３， １４と接触している。この現像ロール４０３ にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０３ 上のトナーを感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のＡＣ成分が４ ｋＨｚ、１．５ ｋＶｐｐで、ＤＣ成分が−２３０Ｖ程度に設定されている。
【００３０】
この実施の形態では、上記現像装置４１， ４２， ４３， ４４において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色のトナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は７μｍに設定される。
【００３１】
次に、上記各感光体ドラム１１， １２， １３， １４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１， １２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３， １４上に形成されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４ から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３２】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４ からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００ Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナーの帯電量が−２０ 〜３５μＣ／ｇ の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００３３】
上記中間転写体としては、ドラム状のもの以外に、ベルト状のものなど公知のものを使用することができる。中間転写ベルトとしては、例えば、金属やカーボン等の導電性粉、フィラーを混入し、抵抗値を調整したプラスチックシート（厚み１０μｍから１００μｍ程度）、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の単体、あるいはアロイ系のものが使用できる。中間転写ベルトの抵抗値は、１０６ Ω・ｃｍ〜１０１４Ω・ｃｍが望ましい。また、中間転写ベルトの構成も、単層構造のものや、その表面に極薄い誘電体層（０．５〜２μｍ）を有した多層構造のものが使用可能である。一方、中間転写ドラムとしては、例えば、感光体ドラムと同様な導電性芯金の周りに半導電性弾性体（材料例については、特開平８−３３４９９５号公報に記述あり）を被覆したものを使用することができる。
【００３４】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２は、例えば、外径が６０ｍｍに形成され、全体としての抵抗が１０９ Ω程度に設定されている。第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層が、厚さ５ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１， ５２の最表面は、アクリルシリコンを厚さ１０μｍにコートしたトップ層で構成されている。
【００３５】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３６】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム１１， １２， １３， １４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０ 〜３５μＣ／ｇ の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３７】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ と同じ６０ｍｍに形成され、抵抗値は１０９ Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１， ５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、図１に示すように、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層が、厚さ５ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１， ５２の最表面は、アクリルシリコンを厚さ１０μｍにコートしたトップ層で構成されている。この二次中間転写ドラム５３の表面には、図１に示すように、転写ロール６０が０．５ｍｍ程度食い込むように圧接されており、当該二次中間転写ドラム５３と転写ロール６０との間には、二次中間転写ドラム５３側が凹形状となるような形状の転写ニップが形成されて、転写用紙Ｐ の剥離作用を高めるようになっている。
【００３８】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置０６によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３９】
ところで、この実施の形態では、上述したように、所謂”球形トナー”を使用しており、トナー像の転写効率を上げることによって、感光体ドラム１１，１２，１３，１４ や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、あるいは二次中間転写ドラム５３の表面に残留するトナーの量が極力少なくなるように構成されている。
【００４０】
また、この実施の形態では、感光体ドラム１１，１２，１３，１４ や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、あるいは二次中間転写ドラム５３の表面に残留したトナーを、永久的に除去するクリーニング手段を備えていない、所謂クリーナーレス方式を採用している。その代わりに、感光体ドラム１１，１２，１３，１４ や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、及び二次中間転写ドラム５３の表面には、これらの表面に残留したトナーを一時的に除去して保持する一時除去手段としてのリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８及びリフレッシャーロール５４，５５，５６が配設されている。これらのリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８及びリフレッシャーロール５４，５５，５６は、繊維を密に植毛したブラシ状に形成されており、感光体ドラム１１，１２，１３，１４ 等の表面に残留したトナーを機械的に除去するとともに、当該除去した残留トナーを物理的乃至静電的に保持するようになっている。
【００４１】
さらに、この実施の形態では、一連の転写工程においては、各転写工程の転写部位をトナー像が通過するとき、パッシェン放電や電荷注入により、（−）帯電している像中の負極性トナーの一部が逆極性の（＋）帯電トナーとなることがある。この（＋）帯電トナーは、次工程へ転写されずに、上流側に逆流することになるので、最もマイナス電位が高い帯電装置２１， ２２， ２３， ２４に付着、堆積する。これら帯電装置２１， ２２， ２３， ２４のトナーが付着した部分は、放電が活発となり、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面電位が高くなる傾向になるため、トナーの付着が多い部分、トナーの付着が少ない部分、トナーの付着がない部分で感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面電位にムラが生じることになる。感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面電位にムラが生じると、静電潜像を形成させるために当該感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に画像を一様に露光しても、潜像電位にムラが生じてしまい、現像量に違いが出てきてしまうので、特に中間調画像を現像しようとすると、濃度ムラが目立つことになる。
【００４２】
そこで、このような帯電装置２１， ２２， ２３， ２４に付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐために、この実施の形態では、印字動作前、印字動作後、連続印字持の所定枚数毎など、ある所定のタイミングで以下のようなクリーニング動作を行なうようになっている。
【００４３】
帯電装置２１， ２２， ２３， ２４、感光体ドラム１１， １２， １３， １４、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、二次中間転写ドラム５３、最終転写ロール６０に、最終転写ロール６０が最もマイナス電位が高くなるように、順々に電位勾配をつけた電圧を印加することによって、印字動作中に、帯電装置２１， ２２， ２３， ２４に付着、堆積した逆極性の（＋）帯電トナーを、最終転写ロール６０まで順々に転写して移動し、最終転写ロール６０に接触して設けたブレードなどの最終クリーニング部材８０１ を含んだクリーニング装置８０によって回収する。
【００４４】
その際、リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８及びリフレッシャーロール５４，５５，５６で回収された逆極性の（＋）帯電トナーも、最終転写ロール６０へと運ばれ、最終クリーニング部材８０１ を含んだクリーニング装置８０によって回収される。
【００４５】
この実施の形態では、帯電装置２１， ２２， ２３， ２４の表面電位を０Ｖ、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面電位を−３００Ｖ、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ の表面電位を−８００Ｖ、二次中間転写ドラム５３の表面電位を−１３００ Ｖ、最終転写ロール６０の表面電位を−２０００ Ｖに設定している。この電位勾配は、各部材の金属部（シャフト、パイプ）に電圧を給電する方式によって得ているが、例えば、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 又は二次中間転写ドラム５３などを電気的に浮かせて、これら部材の抵抗値の関係によって所望の表面電位が得られる場合には、そのような方法をとっても良い。このようなマイナス印加クリーニングモード、つまり逆極性の（＋）帯電トナー回収モードによって帯電装置２１， ２２， ２３， ２４に付着したトナーによる濃度ムラの発生を防ぐことができる。
【００４６】
なお、必要に応じて、通常の（−）極性に帯電したトナーであって、感光体ドラム１１， １２， １３， １４や第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２ 、及び二次中間転写ドラム５３の表面に残留したトナーを、同様の方法にて（印加する電圧の極性のみを反転することによって）除去することができる。
【００４７】
その際、リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８及びリフレッシャーロール５４，５５，５６で回収された通常の（−）極性に帯電したトナートナーも、最終転写ロール６０へと運ばれ、最終クリーニング部材８０１ を含んだクリーニング装置８０によって回収される。
【００４８】
また、この実施の形態に係る定着装置では、加熱部材として加熱ロールを使用するとともに、加圧部材としてのシート状の定着ベルトとパッド部材とを使用しており、加圧部材の熱容量を小さくすることによって、定着可能となるまでの予備温度調整時間（スタンバイ機能）を不必要としたインスタントＯＮ定着方式を採用している。
【００４９】
図４はこの実施の形態に係る定着装置を示すものである。
【００５０】
この実施の形態に係る定着器７０は、図４に示すように、当該定着器７０の全体を覆う定着器ハウジング７０１ を備えており、当該定着器ハウジング７０１ の内部には、加熱部材としての加熱ロール７０２ と、シート状の定着ベルト７０３ と、当該シート状の定着ベルト７０３ を加熱ロール７０２ の表面に圧接させるニップヘッド部材７０４ と、同じく当該シート状の定着ベルト７０３ を加熱ロール７０２ の表面に圧接させるパッド部材７０５ とを備えている。
【００５１】
上記加熱ロール７０２ は、鉄やステンレス等からなる薄肉円筒状の芯金７０６ と、当該芯金の表面に被覆された低温硬化型のシリコーンゴム等からなる弾性層７０７ と、この弾性層７０７ の表面に被覆されたＰＦＡ製のチューブ等からなる離型層７０８ とから構成されている。この加熱ロール７０２ の内部には、加熱部材として例えば６００Ｗのハロゲンランプ７０９ が配設されている。
【００５２】
また、上記シート状の定着ベルト７０３ は、ポリイミド等の合成樹脂製シートによって無端ベルト状に形成されており、その内部に配設されたニップヘッド部材７０４ とパッド部材７０５ とによって、加熱ロール７０２ の表面に圧接されている。上記ニップヘッド部材７０４ は、定着ベルト７０３ を保持するベルトハウジング７１０ に直接取付けられているとともに、パッド部材７０５ は、複数のパッドスプリング７１１ を介してベルトハウジング７１０ に取付けられている。そして、上記ベルトハウジング７１０ に取付けられたニップヘッド部材７０４ とパッド部材７０５ は、当該ベルトハウジング７１０ の両端に設けられた図示しない加圧用のアームを、ニップスプリングによって加熱ロール７０２ 側に付勢することにより、当該加熱ロール７０２ の表面に圧接されるようになっている。
【００５３】
なお、図６中、７１４ はシート状の定着ベルト７０３ を案内するベルトハウジングのガイド部材、７１５ はシート状の定着ベルト７０３ の内面にシリコンオイル等の潤滑剤を塗布するフェルト部材をそれぞれ示している。又、図５中、７１６ は定着器７０の出口部に配設された出口センサーを示すものであり、この出口センサー７１６ から排紙信号が出力される。
【００５４】
そして、上記の如く構成される定着器７０は、図４に示すように、加熱ロール７０２ とシート状の定着ベルト７０３ との間のニップ部に、未定着トナー像が転写された記録用紙Ｐ を挿通させることにより、加熱ロール ７０２とシート状の定着ベルト７０３ とによる熱及び圧力によって、未定着トナー像を記録用紙Ｐ 上に定着するように構成されている。
【００５５】
このように、上記定着器７０は、加圧手段としてシート状の定着ベルト７０３ と、パッド部材７０５ とを採用しており、当該加圧手段が大幅に小さくなっている。そのため、上記定着器７０は、加熱ロール７０２ 等を予め定着可能となる温度に近い温度まで予備加熱しておく予備温度調整時間（スタンバイ機能）を不必要としたインスタントＯＮ定着方式を採用している。
【００５６】
ところで、この実施の形態に係る画像記録装置は、前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるように制御する制御手段を有するように構成されている。
【００５７】
図１はこの実施の形態に係る画像記録装置の制御部を示すブロック図である。
【００５８】
図１において、１０１ は画像記録装置の動作を制御する制御手段としての公知のマイクロプロセッサー、１０２ は該マイクロプロセッサー１０１ のプログラムを格納するＲＯＭ、１０３ は該マイクロプロセッサー１０１ の作業エリアとしてのＲＡＭ、１０４ はマイクロプロセッサーと外部機器との間でデータや信号のやり取りを行なうＩ／Ｆ、１０５ は前述したＲＯＭ１０２ やＲＡＭ１０３ 等をマイクロプロセッサー１０１ に繋ぐシステムバスである。上記ＲＯＭ１０２ には、図２に示すような動作を実行するためのプログラムが予め格納されていて，次のような制御を行ない、装置内の結露を消露する。
【００５９】
また、１０６ は画像記録装置内の温度を検知する温度検知センサー、１０７ は画像記録装置内の湿度を検知する湿度検知センサーであり、これら温度検知センサー１０６ 及び湿度検知センサー１０７ は、当該温度検知センサー１０６ によって検知される画像記録装置内の温度と、湿度検知センサー１０７ によって検知される画像記録装置内の湿度に基づいて、画像記録装置の内部に結露が発生するか否か検知するための結露検知手段としての機能を果たしている。なお、画像記録装置の内部に結露が発生するか否かの判断は、これら温度検知センサー１０６ 及び湿度検知センサー１０７ の検知結果に基づいて、マイクロプロセッサー１０１ が行なう。また、上記結露検知手段としては、画像記録装置の内部の温度と、画像記録装置の外部の外気の温度とによって、結露が発生するか否かを検知する手段などで、結露の発生が検知可能な手段であれば、如何なる構成のものであっても良い。
【００６０】
以上の構成において、この実施の形態に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターでは、次のようにして、地球環境を考慮した画像記録装置であっても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００６１】
すなわち、上記タンデム型フルカラープリンターでは、図５に示すように、装置が立ち上がると、マイクロプロセッサー１０１ は、機内外の温湿度センサーからの値に基づき、画像記録装置の内部に結露が発生しているか否かの判断を行ない（ステップ１０１）、結露なしと判断したときは、通常の立ち上がりシーケンスに入る。
【００６２】
一方、マイクロプロセッサー１０１ は、結露発生と判断したときは、通常はＯＦＦ 状態となっており、機内の温度と等しい定着器７０の温度を、消露に必要な機内温度にするための所定の温度、本実施の形態では、１３０℃に保つように制御を行なう（ステップ１０２）。このとき必要に応じて、マイクロプロセッサー１０１ は、プリンターに設けられた冷却ファンの回転を停止するか冷却ファンの回転を落とす、もしくはある程度の時間がたったら、冷却ファンの回転数を逆に上げて機内の水蒸気を外部に排出するように制御を行なっても良い。又、感光体ドラムや中間転写ドラムを空周しして、少しでも早く水分の蒸発を促すようにしても良い。そして、マイクロプロセッサー１０１ は、温度検知センサー１０６ 及び湿度検知センサー１０７ によって、機内の温湿度をモニターし、結露状態が解消されたと判断できるまでこの状態を維持する。
【００６３】
そして、マイクロプロセッサー１０１ は、温度検知センサー１０６ 及び湿度検知センサー１０７ によって、機内の温湿度をモニターしており、結露状態が解消されたと判断されると（ステップ１０１）、通常の立ち上がりシーケンスに入るようになっている。
【００６４】
なお、ここで言うインスタントオン定着手段とは、通常環境下（２２℃程度）から定着温度（約１６０から１８０℃）までに立ち上がる時間が６０秒以下である定着手段をいい、通常の立ち上がりシーケンスとは、電源ＯＮ時、印字指示がきたとき等、図２及び図３に示す画像記録装置が印字可能状態になる、もしくは印字を開始するシーケンスを言う。
【００６５】
以上のように、この実施の形態に係るタンデム型フルカラープリンターでは、インスタントオン定着手段を採用し、地球環境を考慮した画像記録装置であっても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００６６】
実施の形態２
図６及び図７はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記一時保持手段によって前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体の表面を摺擦する動作を実行するように制御する制御手段を有するように構成されている。
【００６７】
すなわち、この実施の形態２では、図６に示すように、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面に配設されるリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８が、当該感光体ドラム１１， １２， １３， １４の端部に取り付けられたギャー１２１ 及び当該ギャー１２１ に噛み合うギャー１２２ を介して、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の回転に従動回転するように構成されている。
【００６８】
ただし、上記リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８を回転駆動するための回転シャフト１２３ には、当該リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８とギャーとの間に、クラッチ及びブレーキ１２４ が介在されている。そして、上記リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８は、クラッチ１２４ の切り替えによって、感光体ドラム１１， １２， １３， １４に従動回転する動作と、感光体ドラム１１， １２， １３， １４に従動回転せず、ブレーキ１２４ によって停止させられ、感光体ドラム１１， １２， １３， １４の表面を摺擦する動作とに切り替え可能となっている。なお、中間転写ドラムに設けられたリフレッシャーロールも同様に構成されている。
【００６９】
以上の構成において、この実施の形態２に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターでは、次のようにして、地球環境を考慮した画像記録装置であっても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００７０】
すなわち、上記タンデム型フルカラープリンターでは、図７に示すように、温度及び湿度の検知まで（ステップ２０１）は前記実施の形態１と同様であるが、結露検知後の動作が前記実施の形態１と異なっている。
【００７１】
つまり、上記タンデム型フルカラープリンターでは、結露が検知されると、マイクロプロセッサー１０１ は、感光体ドラム１１， １２， １３， １４及び中間転写ドラムを空周するように回転駆動する。このとき、リフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８とギャー１２２ との間に介在されたクラッチ１２４ を切って、感光体ドラム１１， １２， １３， １４からの回転力をギャー１２１ ，１２２ を介してリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８に伝達しないようにするとともに、ブレーキ１２４ を働かせてリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８の回転を止める（ステップ２０２）。
【００７２】
こうすることにより、感光体ドラム１１， １２， １３， １４とリフレッシャーロール２５，２６ ，２７，２８を摺擦状態にする。その後、マイクロプロセッサー１０１ は、上記の状態を維持し、結露状態が解消されたと判断されると（ステップ２０１）、前記状態を解除し、通常の立ち上がりシーケンスに入る。
【００７３】
なお、上記動作の説明では、感光体ドラム１１， １２， １３， １４について説明したが、必要に応じて、中間転写ドラムのリフレッシャーロールを同様に動作させても良い。ただし、転写ロールは、二次中間転写ドラムに対して食い込む設定となっており、又金属製のロール等によって構成されるため、回転ストップもしくは極端な回転数低下は、トルクアップや二次中間転写ドラムの表面損傷を招くため、望ましくない。
【００７４】
以上のように、この実施の形態に係るタンデム型フルカラープリンターでは、クリーニング装置を用いずにリフレッシャーロールを採用し、地球環境を考慮した画像記録装置であっても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能となっている。
【００７５】
なお、この発明においては、前記実施の形態１と実施の形態２とを組み合わせた構成としても良いことは勿論である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、地球環境を考慮した画像記録装置においても、結露の発生を防止することができ、結露による所謂像流れと呼ばれる画質欠陥が発生するのを防止することが可能な画像記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置の制御回路を示すブロック図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの定着器を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの動作を示すフローチャートである。
【図６】図６はこの発明の実施の形態２に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの要部を示す構成図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態２に係る画像記録装置としてのタンデム型フルカラープリンターの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１， １２， １３， １４：感光体ドラム、２５，２６ ，２７，２８：リフレッシャーロール、７０：定着器、１０１ ：マイクロプロセッサー。
Claims (3)
- 静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記トナー像を記録媒体上に定着する定着手段が、加熱部材の温度をあらかじめ所定の温度に上昇させる予備温度調整時間を実質的に有しないインスタントオン定着手段である画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるように制御する制御手段を有することを特徴とする画像記録装置。 - 静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体上に残留するトナーを、当該静電潜像担持体及び／又は中間転写体上から永久に除去することなく、一時的に保持する一時保持手段を有する画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記一時保持手段によって前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体の表面を摺擦する動作を実行するように制御する制御手段を有することを特徴とする画像記録装置。 - 静電潜像担持体上にトナー像を形成し、当該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録媒体上に転写・定着することにより画像を記録する装置であって、前記トナー像を記録媒体上に定着する定着手段が、加熱部材の温度をあらかじめ所定の温度に上昇させる予備温度調整時間を実質的に有しないインスタントオン定着手段であり、かつ前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体上に残留するトナーを、当該静電潜像担持体及び／又は中間転写体上から永久に除去することなく、一時的に保持する一時保持手段を有する画像記録装置において、
前記画像記録装置内の結露を検知する結露検知手段と、
前記結露検知手段の検知結果に応じて、前記インスタントオン定着手段を動作させるとともに、前記一時保持手段によって前記静電潜像担持体及び／又は中間転写体の表面を摺擦する動作を実行するように制御する制御手段を有することを特徴とする画像記録装置。
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| JP2003118399A JP2004325642A (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 画像記録装置 |
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| JP2003118399A JP2004325642A (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 画像記録装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017125959A (ja) * | 2016-01-14 | 2017-07-20 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
| US10108123B2 (en) | 2016-09-29 | 2018-10-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
-
2003
- 2003-04-23 JP JP2003118399A patent/JP2004325642A/ja not_active Withdrawn
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