JP2018060177A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダウンタイムが長くなること、像担持体又は現像剤担持体又は現像剤の劣化、の少なくともいずれか一つを抑制しつつ、結露を除去する。
【解決手段】 像担持体１と、現像剤担持体１３と、加熱部材１１３と加熱部材１１３に加熱される回転体１１２とを備え、回転体１１２とシートＳが接触するニップＮが設けられ、シートＳに転写された現像剤像をニップＮで加熱してシートＳへ定着させる定着工程を行う定着ユニットと、定着工程を行っていない期間に、現像剤担持体１３が像担持体１から離間した位置にあり、且つ、加熱部材１１３を制御して回転体１１２の表面のニップＮを通過した後の部分の温度を定着工程を行っている時よりも高い温度に維持した状態で、像担持体１を回転させるモードを行う制御部と、を有する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等の画像形成装置に関する。

従来、電子写真プロセス方式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、感光ドラムの表面に結露が発生すると、当該感光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、所謂画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。

特許文献１には、定着ユニットを発熱手段として利用して感光ドラム表面を温めることにより結露を除去する方法が開示されている。

特開２００４−３２５６４２号公報

ここで、像担持体（感光ドラム）と現像剤担持体が接触した状態で現像を行う所謂接触現像方式の画像形成装置では、結露を除去する際に像担持体の表面を定着ユニットの熱で温めると、以下のような不具合が発生する虞がある。

即ち、現像剤担持体が接触している状態で像担持体を温めると、像担持体から現像剤担持体へと熱が移るため、像担持体の表面の温度を上昇させるのに時間を要してしまう。このため、画像形成を行うことができない時間（ダウンタイム）を長く確保しなければならない虞がある。

また、像担持体を温める過程で像担持体をより長い時間回転させることになるので、その分、像担持体と接触する部材との摺擦によって像担持体の表面の摩耗し、像担持体の劣化が促進される虞がある。同様に現像剤担持体も表面が摩耗するなどして劣化が促進される虞がある。

また、像担持体から移る熱によって現像剤担持体に担持された現像剤や現像剤担持体に供給される現像剤を収容する現像容器内の現像剤がダメージを受けて劣化が促進され虞がある。これにより、かぶり等の画像不良が発生する可能性が高まる虞がある。

本発明は、従来技術を更に発展させることを目的とする。即ち、現像剤担持体が像担持体に接触して像担持体の表面に現像剤を供給する構成において、ダウンタイムが長くなること、像担持体又は現像剤担持体又は現像剤の劣化、の少なくともいずれか一つを抑制しつつ、結露を除去すること目的とする。

本発明は、現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、現像剤を担持し、前記像担持体の表面に現像剤を供給して現像剤像を形成する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体を前記像担持体に当接した当接位置と前記像担持体から離れた離間位置とに移動させるを切り替える切り換えユニットと、加熱部材と前記加熱部材に加熱される回転体とを備え、前記回転体とシートが接触するニップが設けられ、前記シートに転写された現像剤像を前記ニップで加熱して前記シートへ定着させる定着工程を行う定着ユニットと、を有し、前記現像剤担持体が前記離間位置ある時、前記像担持体の回転軸が前記現像剤担持体の回転軸よりも前記定着ユニットの近くに配置されている画像形成装置において、前記定着工程を行っていない期間に、前記現像剤担持体が前記離間位置にあり、且つ、前記加熱部材を制御して前記回転体の表面の前記ニップを通過した後の部分の温度を前記定着工程を行っている時よりも高い温度に維持した状態で、前記像担持体を回転させるモードを行う制御部を有することを特徴とする。

本発明によれば、ダウンタイムが長くなること、像担持体又は現像剤担持体又は現像剤の劣化、の少なくともいずれか一つを抑制しつつ、結露を除去することができる。

画像形成装置の概略断面図 画像形成装置の概略断面図 画像形成装置の概略断面図 定着ユニットの概略断面図 結露除去シーケンスの実行条件を示すフローチャート 画像形成装置の概略断面図 結露除去シーケンスのタイミングチャート 第１の変形例の結露除去シーケンスのタイミングチャート 第２の変形例の結露除去シーケンスのタイミングチャート

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。以下に説明する実施形態は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。

［第１実施形態］
＜画像形成装置１００の構成および画像形成プロセス＞
はじめに、図１の画像形成装置１００の概略断面図を用いて、本実施形態の画像形成装置の構成及び画像形成プロセスについて説明する。

画像形成装置１００は主に装置本体１００Ａとそれに取り外し可能に装着されるカートリッジ１０によって構成されている。カートリッジ１０は、ドラムユニット１０Ａと、ドラムユニット１０Ａに軸部６２を中心に回転可能に支持された現像ユニット１０Ｂを主に備える。ドラムユニット１０Ａは、感光ドラム１、帯電ローラ２、清掃ユニット６を主に備える。現像ユニット１０Ｂは、現像スリーブ１３、現像ブレード１４、収容部９を主に備える。装置本体１００Ａは、シートカセット５１、レーザスキャナ３、転写ローラ５、定着ユニット７、制御部３３を主に備える。制御部３３はＣＰＵなどの演算部と不揮発性メモリを含む制御回路ユニットである。

図３の画像形成装置１００の概略断面図に示すように、ドア１００Ｂを装置本体１００Ａに対して開いた状態では、カートリッジ１０をＭ方向に移動させて装置本体１００Ａから取り外すことができる。装置本体１００Ａにはガイド部Ｇが設けられており、このガイド部Ｇにより装置本体１００Ａ内でのカートリッジ１０の移動軌跡が決まっている。

次に画像形成プロセスについて説明する。不図示のホストコンピュータ等からの画像形成指令及び画像情報を含む信号を制御部３３が受け取ると、制御部３３は以下に示す各工程を実行するよう制御を行う。

まず、シートカセット５１に積載されたシートＳを搬送ローラ５２によって搬送し、このシートＳの搬送と同期して、像担持体としての感光ドラム１が回転駆動させる。なお、シートＳは記録媒体としての紙やフィルムである。

像担持体としての感光ドラム１は、φ２４ｍｍで負極性ＯＰＣ層（有機感光層）を表面に備える。この感光ドラム１は矢印Ａ方向に周速度１００ｍｍ／ｓｅｃ（＝プロセススピードＰＳ、印字速度）の一定速度をもって回転駆動される。

次に感光ドラム１の表面を帯電ローラ２により帯電する（帯電工程）。帯電部材としての帯電ローラ２は、帯電位置ＣＰで感光ドラム１の表面に接触し、感光ドラム１に従動回転する。この帯電ローラ２は、導電性の弾性ローラであり、芯金を導電性の弾性層を被覆した構造である。帯電ローラ２は、感光ドラム１に所定の押圧力で圧接されている。帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する帯電電源（不図示）があり、芯金に直流電圧を印加する。印加する直流電圧は、感光ドラム１表面と帯電ローラ２との電位差が放電開始電圧以上となるような値に設定されており、具体的には帯電バイアスとして−１３００Ｖの直流電圧を印加している。このような帯電バイアスが印加されることにより、感光ドラム１の表面は帯電位置（帯電領域）ＣＰで、帯電電位（暗部電位）−７００Ｖに帯電される。

次に、帯電された感光ドラム１の表面にレーザスキャナ３によって露光を行う（露光工程）。露光ユニットとしてのレーザスキャナ３は、画像情報に基づいてレーザ光Ｌを出力して感光ドラム１の表面で走査を行うことで露光を行う。これにより、感光ドラム１の表面に画像情報に対応した静電潜像を形成する。感光ドラム１の表面の露光された部分の電位が−１５０Ｖになるようにレーザ光Ｌのパワーが設定されている。

次に、静電潜像を形成された感光ドラム１の表面に現像ユニット１０Ｂにより現像剤を供給して現像剤像を形成する（現像工程）。現像ユニット１０Ｂには、その収容部９内に、現像剤としての負極性の磁性一成分トナーを収容している。現像剤担持体としての現像スリーブ１３は外径φ１２ｍｍ、内径９ｍｍのアルミ素管上に厚み１ｍｍのゴム層からなり、矢印Ｃ方向に回転駆動される。トナーは、現像スリーブ１３に内包された磁界発生手段であるマグネット（不図示）の磁力によって現像スリーブ１３に引きつけられ、担持される。現像スリーブ１３に担持されたトナーは、現像ブレード１４によって所定の層厚となるよう厚さを規制されつつ、負極性となるよう摩擦帯電される。現像ユニット１０Ｂの力受け部６１が装置本体１００Ａに設けられた押圧部材７０によってｅ方向に押圧されることで、現像スリーブ１３は感光ドラム１に当接し、感光ドラム１に向けて押圧された状態となっている。この状態で現像バイアス印加電源（不図示）により現像スリーブ１３と感光ドラム１との間に現像バイアスが印加される。なお現像バイアスは−３５０Ｖに設定している。このような現像工程により、現像スリーブ１３と感光ドラム１とが接触する現像位置（現像領域）で感光ドラム１の静電潜像に応じて感光ドラム１の表面にトナーが付着し、静電潜像をトナーで顕像化する。つまり、感光ドラム１の表面に静電潜像に対応したトナー像（現像剤像）が形成される。

次に、感光ドラム１の表面に形成されたトナー像を転写ローラ５によりシートＳに転写する（転写工程）。転写部材として転写ローラ５は、芯金に中抵抗発泡層を被覆した構造のローラであり、ローラ抵抗値は５×１０^８Ωである。転写ローラ１は、感光ドラム１に圧接され、転写ローラ１と感光ドラム１との間に転写ニップを形成している。この転写ニップはトナー像を感光ドラム１からシートＳに転写する転写領域（転写位置ＴＰ）となる。転写ローラ５の芯金には、不図示の転写バイアス電源から＋２．０ｋＶの電圧が印加されることで感光ドラム１の表面のトナー像が被転写体としてのシートＳに転写される。

なお、感光ドラム１から記録媒体Ｓへトナー像を転写する方式は上記に限られない。例えば、１次転写バイアスを第１の転写ローラ（不図示）に印加して、感光ドラム１から中間転写体（不図示）にトナー像を転写し、その後２次転写バイアスを第２の転写ローラ（不図示）に印加して、中間転写体から記録媒体（シート）Ｓにトナー像を転写する構成であってもよい。この構成では、中間転写体が、感光ドラム１からトナー像が転写される被転写体となる。

転写位置を通過した感光ドラム１の表面に残存したトナーは清掃ユニット６により除去される（清掃工程）。清掃ユニット６は、板金等からなる支持部材の先端部に、ウレタンゴム等の弾性部材を有する清掃ブレード６ａを備えている。清掃ブレード６ａの先端部を感光ドラム１表面に対して、いわゆるカウンタ方向で所定の押圧力をもって当接させることにより、感光ドラム１の表面からトナーを掻き取る。

次に、シートＳ上に転写されたトナー像を定着ユニット７によりシートＳに定着させる（定着工程）。転写ニップを通過したシートＳは定着ユニット７の定着ニップに搬送される。定着ユニット７は加圧ローラ１１０、定着フィルム１１２、ヒータ１１３によって定着ニップを形成しており、定着ニップ内でシートＳを加熱及び加圧することで、シートＳにトナー像を定着させる定着工程を行う。なお定着ユニット７及び定着工程については、以降で詳述する。

次に、定着ユニット７を通過したシートＳは排紙部８へと搬送される。制御部３３によって制御されて行われる以上で説明した各工程が、シートＳにトナー像を形成する（画像形成する）画像形成プロセスである。

＜現像スリーブ１３の当接離間＞
現像スリーブ１３と感光ドラム１は、互いに摺擦して摩耗することや画像形成中以外に感光ドラム１の表面に現像スリーブ１３からトナーが移ることを避ける為、現像スリーブ１３と感光ドラム１とが互いに当接した状態と離間した状態とを切り換え可能である。現像スリーブ１３と感光ドラム１とが互いに当接した当接状態と離間した離間状態との切り換えは、現像ユニット１０Ｂの力受け部６１を、切り換えユニットとしての装置本体１００Ａの押圧部材（移動部材）７０で移動させることで行われる。押圧部材７０の移動は、制御部３３によって制御されている。

図１に示す状態では、押圧部材７０が力受け部６１を矢印ｅ方向に押圧しており、これによって、現像スリーブ１３が感光ドラム１に圧接された当接状態となっている。つまり図１に示す状態において、現像スリーブ１３は感光ドラム１に当接した当接位置にあると言える。当接状態から離間状態にする場合は、押圧部材７０を矢印ｄ方向に移動させて力受け部６１を矢印ｄ方向に押圧して移動させる。具体的には、現像ユニット１０Ｂがそのフレームごと軸部６２を中心に回転し、現像スリーブ１３は感光ドラム１から離れる方向に移動する。その結果、図２の画像形成装置１００の概略断面図に示すような、現像スリーブ１３と感光ドラム１とが離間した離間状態となる。つまり図２に示す状態において、現像スリーブ１３は感光ドラム１から離間した離間位置にあると言える。

図２に示す離間状態から、当接状態に切り換える場合は、押圧部材７０を矢印ｅ方向に移動させて力受け部６１を矢印ｅ方向に押圧して移動させる。これにより、現像ユニット１０Ｂがそのフレームごと軸部６２を中心に回転し、現像スリーブ１３は感光ドラム１に近づく方向に移動する。その結果、図１に示す当接状態となる。

なお、押圧部材７０は、力受け部６１を、当接状態では矢印ｅ方向に、離間状態では矢印ｄ方向に、それぞれ押圧する構成となっているが、この限りではない。例えば、現像ユニット１０Ｂとドラムユニット１０Ａとの間にバネ等の付勢部材を設ける。そして、押圧部材７０は力受け部６１をｅ方向に押圧することなく、付勢部材の付勢によって、現像スリーブ１３を感光ドラム１に圧接させて当接状態とし、離間状態にする時だけ押圧部材７０が矢印ｄ方向に力受け部６１を押圧する構成としてもよい。

制御部３３は、画像形成中に現像工程を行う際は当接状態とし、現像工程が終了すると離間状態となるように押圧部材７０を制御する。

＜定着ユニット７の構成＞
定着ユニット７について、図４の定着ユニット７の概略断面図を用いて説明する。定着ユニット７はフィルム加熱方式であり、熱容量の小さいフィルムをシートＳに熱を与える定着部材として用いているため、熱ローラ方式に比べ、定着部材を所定温度に立ち上げるまでの時間を短縮することができる。

定着フィルム１１２は可撓性を有する無端ベルトであり、その内周面に接触するように加熱部材であるヒータ１１３が設けられている。このヒータ１１３は加圧ステー１１４に支持され、定着フィルム１１２の内周面に接触し、定着フィルム１１２を内側から加熱する。加圧部材である加圧ローラ１１０は、ヒータ１１３との間に定着フィルム１１２を挟んで、ヒータ１１３に向けて押圧されて配置されており、定着フィルム１１２の外周面と加圧ローラ１１０の表面の間に定着ニップＮを形成している。加圧ローラ１１０は不図示の駆動源より矢印Ｋ１方向に回転駆動され、定着フィルム１１２は定着ニップＮで接触する加圧ローラ１１０に従動して矢印Ｋ２方向に回転する。シートＳの搬送路Ｒはこの定着ニップＮを通るように設けられている。定着フィルム１１２、加圧ローラ１１０、ヒータ１１３、及び加圧ステー１１４は、これらを囲んで配置される定着ユニットの枠体としての定着フレーム７ａに支持されている。

ヒータ１１３の熱は定着フィルム１１２の内周面から外周面に伝わり、定着ニップＮで加圧ローラ１１０表面へ伝わる。トナー像が転写されたシートＳが不図示の搬送手段により搬送路Ｒを矢印Ｈ方向に定着ニップＮに搬送されると、定着フィルム１１２と加圧ローラ１１０からの熱がトナー像とシートＳに伝わりトナーが溶け、更に定着ニップＮで加圧される。これによって、トナー像がシートＳに定着される。

ヒータ１１３を備える基板の裏側には温度検知部としてのサーミスタ１１５が設けられている。このサーミスタ１１５の出力に基づいて、定着フィルム１１２の表面温度が一定になるように、不図示の通電制御回路（トライアック）がヒータ１１３に印加する電流をオン・オフ制御することで、ヒータ１１３の温度を調整している。通電制御回路は制御部３３からの指令に基づいて上記の制御を行っている。なお、本実施形態では、画像形成プロセスのシートＳにトナー像を定着させる定着工程時、定着ニップ通過直後の定着フィルム１１２表面の温度ＰはＰ１［℃］となるように制御を行っている。本実施形態ではＰ１［℃］＝１５０［℃］である。定着ニップＮを通過直後の部分ＤＰ１（図４）の温度ＰがＰ１である時のサーミスタ１１５の周囲の雰囲気又はヒータ１１３又は加圧ステー１１４の温度をＰ７［℃］とする。

＜結露除去シーケンス（結露除去モード）＞
次に感光ドラム１の表面の結露を除去する結露除去シーケンス（結露除去モード）について図７の結露除去シーケンスのタイミングチャートを用いて説明する。結露除去シーケンスは、制御部３３によって関係するユニット、部材等を下記にように制御しながら実行する。まずタイミングＴ１で、押圧部材７０を作動させ、現像スリーブ１３と感光ドラム１とを離間状態にする。なお、結露除去シーケンスを開始するタイミングＴ１で、既に離間状態である場合は離間状態を維持するように制御される。次に、タイミングＴ２で感光ドラム１の駆動をＯＮにして感光ドラム１を回転させ、定着ユニット７の駆動をＯＮにして、加圧ローラ１１０を回転させる。同時に、ヒータ１１３を作動（発熱）させる。ヒータ１１３は、定着フィルム１１２の表面の定着ニップＮを通過直後の部分ＤＰ１（図４）の温度Ｐが上述したシートＳにトナー像を定着させる際の定着工程よりも高いＰ２［℃］（Ｐ２＞Ｐ１）になるよう、サーミスタ１１５の出力に基づいて制御される。なお、Ｐ２＞Ｐ１とは、Ｐ１、Ｐ２を測定する際の画像形成装置１００の機外温度が同じ温度であるという条件のもとである。本実施形態ではＰ２［℃］＝１８０［℃］として設定されている。定着ニップＮを通過直後の部分ＤＰ１（図４）の温度ＰがＰ２である時のサーミスタ１１５の周囲の雰囲気又はヒータ１１３又は加圧ステー１１４の温度をＰ８［℃］とすると、Ｐ８［℃］はＰ７［℃］よりも高い温度である（Ｐ８＞Ｐ７）。温度ＰがＰ２℃以上となったタイミングＴ３から、温度ＰがＰ２℃以上を維持したまま、所定期間ΔＴだけ感光ドラム１を回転させ続ける。これにより、定着ユニット７から発せられる熱により、画像形成装置１００の内部（機内）及び感光ドラム１の表面全周を温め、感光ドラム１に付着した結露の水分を気化させ、感光ドラム１の表面から結露を除去する。所定期間ΔＴは、感光ドラム１に付着した結露の水分を気化させるのに必要な期間以上の期間に設定されている。

タイミングＴ３から所定期間ΔＴ経過後のタイミングＴ４から結露除去シーケンスを終了するための動作を開始する。具体的には、ヒータ１１３の作動（発熱）を停止させる。これにより温度Ｐは徐々に低下していく。更に温度Ｐがある程度まで低下したタイミングＴ５で、定着ユニット７の駆動及び感光ドラム１の駆動をＯＦＦにして、結露除去シーケンスは完了する。

上述したように、このように結露除去シーケンスとは、結露を除去するべく、定着ユニット７の温度を画像形成プロセスでシートＳへの定着を行っている時よりも高い温度に維持した状態で、感光ドラム１を回転させる回転制御である。上記では、定着ユニット７の温度は、定着フィルム１１２の表面の定着ニップＮを通過直後の部分の温度としているが、これに限られない。例えば、定着フィルム１１２や加圧ローラ１１０等の定着ユニット７の加熱される回転体の表面の空気に触れている部分、即ち、定着フィルム１１２の表面又は加圧ローラ１１０の表面の定着ニップＮ以外の部分の温度としても良い。また、定着ユニット７の温度として、定着フレーム７ａの表面の温度、若しくは定着フレーム７ａの表面の感光ドラム１の最も近い部分ＤＰ２（図２、７参照）の表面の温度としてもよい。また、タイミングＴ１で、現像スリーブ１３と感光ドラム１とを離間状態にしているが、現像スリーブ１３と感光ドラム１とを離間状態に切り換えるタイミングがこれに限られない。即ち、現像スリーブ１３と感光ドラム１とを離間状態に切り換えるタイミングは、定着フィルム１１２の表面温度がＰ１［℃］に到達するタイミングＴｘまでであればタイミングＴ２よりも後にしても良い。

なお、結露除去シーケンスの直後に画像形成プロセスを行う場合は、タイミングＴ４から、ら結露除去シーケンスを終了するための動作を行わず、画像形成プロセスの準備動作を開始する。

＜結露除去シーケンス変形例＞
次に結露除去シーケンスの変形例について説明する。第１の変形例では、上記のような結露除去シーケンスにおいて、定着ユニット７の温度を一つの条件としていたのに換えて、装置本体１００Ａ内の定着ユニット７の周囲で感光ドラム１に近い部分ＤＰ３（図２参照）の空気の温度（気温）を条件とする。部分ＤＰ３は、図２に示すように、装置本体１００Ａ内の定着ユニット７の空間のうち、定着ユニット７とドラムユニット１０Ａとの間に配置され部分と言い換えることもできる。図８が結露除去シーケンスの第１の変形例のタイミングチャートである。画像形成プロセスでシートＳへの定着を行っている時の部分ＤＰ３の温度はＰ３［℃］とする。第１の変形例の結露除去シーケンスでは、図８に示すように、部分ＤＰ３の温度を、温度Ｐ３［℃］よりも高い温度Ｐ４［℃］（Ｐ４＞Ｐ３）に維持した状態で、所定期間ΔＴだけ離間状態で感光ドラム１を回転させ続ける。このような回転制御を結露除去シーケンスの第１の変形例とする。なお、Ｐ４＞Ｐ３とは、Ｐ４、Ｐ３を測定する際の画像形成装置１００の機外温度が同じ温度であるという条件のもとである。第１の変形例においても、現像スリーブ１３と感光ドラム１とを離間状態に切り換えるタイミングは、部分ＤＰ３の温度がＰ３［℃］に到達するタイミングＴｙまでであれば、タイミングＴ２よりも後にしても良い。

第２の変形例では、上記のような結露除去シーケンスにおいて、定着ユニット７の温度を一つの条件としていたのに換えて、感光ドラム１の表面ＤＰ４（図２参照）の温度を条件とする。図９が結露除去シーケンスの第２の変形例のタイミングチャートである。画像形成プロセスでシートＳへの定着を行っている時の感光ドラム１の表面ＤＰ４の温度はＰ５［℃］とする。第２の変形例の結露除去シーケンスでは、図９に示すように、感光ドラム１の表面ＤＰ４の温度を、温度Ｐ５［℃］よりも高い温度Ｐ６［℃］（Ｐ６＞Ｐ５）に維持した状態で、所定期間ΔＴだけ離間状態で感光ドラム１を回転させ続ける。なお、Ｐ６＞Ｐ５とは、Ｐ６、Ｐ５を測定する際の画像形成装置１００の機外温度が同じ温度であるという条件のもとである。このような回転制御を結露除去シーケンスの第２の変形例とする。第２の変形例においても、現像スリーブ１３と感光ドラム１とを離間状態に切り換えるタイミングは、感光ドラム１の表面ＤＰ４の温度がＰ５［℃］に到達するタイミングＴｚまでであれば、タイミングＴ２よりも後にしても良い。

＜結露除去シーケンスの実行条件＞
次に結露除去シーケンス及びその変形例の実行条件について図５のフローチャートを用いて説明する。このフローは制御部３３によって実行される。

フローでは、現在、画像形成プロセスを行っていないかどうかを判断する（ステップＳ１）。これによって、現在がシートＳへの定着を行っていない期間かどうかを判断している。次に画像形成装置１００の電源がオンされてから経過時間が期間ｔ６以内かどうかを判断する（ステップＳ２）。これは電源がオンされた直後であるかどうかを判断するステップである。ステップＳ２がＹｅｓと判定した場合は、絶対水分量が所定の閾値以上であるかどうかを判断する（ステップＳ３）。装置本体１００Ａには、画像形成装置１００の内部（機内）の温度及び湿度を検知する温湿度センサー（湿度検知ユニット）１０１が設けられており、この温湿度センサー１０１からの出力に基づいて、制御部３３が機内の絶対水分量を算出する。絶対水分量が所定の閾値は高温高湿の場合かどうかを判定するための値に設定されており、本実施形態では、絶対水分量２０ｇ／ｍ^３を所定の閾値としている。ステップＳ３がＹｅｓと判定した場合、上述した結露除去シーケンスを実行し（ステップＳ４）、フローを終了する。ステップＳ３がＮｏと判定した場合、上述した結露除去シーケンスは実行せず、フローを終了する。

ステップ１でＮｏと判定した場合、前回の画像形成終了後に結露除去シーケンスを行うことなく期間ｔ７以上経過したか判断する（ステップＳ５）。これは前回の画像形成終了後から結露除去シーケンスを行わずにある程度の時間が経過したかを判断するステップである。ステップＳ５でＹｅｓと判定した場合はステップＳ３に進む。ステップＳ５でＮｏと判定した場合、前回の結露除去シーケンス終了後に画像形成を行うことなく期間ｔ８以上経過したか判断する（ステップＳ６）。これは前回の結露除去シーケンス終了後から画像形成を行わずにある程度の時間が経過したかを判断するステップである。ステップＳ６でＹｅｓと判定した場合はステップＳ３に進む。ステップＳ６がＮｏと判定した場合、上述した結露除去シーケンスは実行せず、フローを終了する。

このフローによれば、電源がオンされた直後、もしくは、画像形成と結露除去シーケンスのいずれも行われることなく所定時間経過した後に、高温高湿の環境条件だった場合には結露除去シーケンスを実行することができる。

なお、上記の図５のフローに頼らずに、使用者の任意の指令によって結露除去シーケンスを実行可能としてもよい。

＜比較例１との比較＞
次に、結露除去シーケンスを現像スリーブ１３と感光ドラム１が当接状態のまま行う比較例１と、本実施形態とで効果を比較する。比較例１は現像スリーブ１３と感光ドラム１が当接状態である以外は、上述した第１実施形態と同じ構成であり、上述と同じ結露除去シーケンスを実行する。なお、結露除去シーケンスにおいて、感光ドラム１が回転中は現像スリーブ１３も回転する制御となっている。

第１実施形態および比較例１において、結露除去シーケンスにおける所定期間ΔＴの長さをそれぞれ設定した場合の画像流れ、カブリ、ドラム傷について評価を行った結果を表１に示す。いずれの場合においても、高温高湿環境（温度３２℃、湿度８０％）で１０００枚程度プリントしたのち一晩放置したカートリッジ１０を用いて結露除去シーケンスを行った。表１のＮｏ．１、２は、所定時間ΔＴの異なる２つの第１実施形態の評価結果、Ｎｏ．３〜６は、所定時間ΔＴの異なる比較例１の評価結果を示す。

画像流れの評価に関しては、「○」は画像流れ問題なし、「△」は軽微に発生、「×」は明らかに文字抜けの発生、をそれぞれ表している。カブリ、ドラム傷に関しては、画像流れに効果のあったＮｏ２、５、６に対してのみ評価を行った。具体的には、シート５０枚に画像形成を実行する毎に結露除去シーケンスを実行しつつ、最終的に６０００枚画像形成を行った後に評価を行った。「○」は問題なし、「△」は画像にわずかに影響がでるくらいに発生、「×」は画像に明らかに影響がでるくらい発生、をそれぞれ表している。

この結果からわかるように、比較例１に対して第１実施形態の方が、現像スリーブ１３と感光ドラム１とが離間しているので、感光ドラム１の表面の温度が上昇しやすいので所定時間ΔＴが短くても画像流れに効果があることが確認できた。このように、比較例１は、画像流れが問題無いように所定時間ΔＴを設定すると長い時間を設定する必要があるので、その分感光ドラム１表面の傷による縦スジが発生しやすい。また、感光ドラム１からの熱や摺擦ストレス増加によってトナーがダメージを受けて劣化してカブリが発生しやすい。従って、所定時短ΔＴの設定が同じであるならば、第１実施形態よりも比較例１の方がカブリの悪化が確認された。

このように、比較例１のように、接触状態で感光ドラム１を温めた場合、感光ドラム１から現像スリーブ１３へと熱が移るため、感光ドラム１の表面の温度を上昇させるのに時間を要してしまう。このため、画像形成を行うことができない時間（ダウンタイム）を長く確保しなければならない虞がある。しかし、本実施形態の結露除去シーケンスによれば、離間状態で感光ドラム１を温めるので、結露除去シーケンスを実行するためのダウンタイムを短くすることができる。

また、比較例１のように、接触状態で感光ドラム１を温めた場合、感光ドラム１を温める過程で感光ドラム１をより長い時間回転させる必要があるので、その分感光ドラム１と接触する部材との摺擦で感光ドラム１の表面の摩耗し、劣化が促進される虞がある。同様に現像スリーブ１３も表面が摩耗するなどして劣化が促進される虞がある。しかし、本実施形態の結露除去シーケンスによれば、離間状態で感光ドラム１を温めるので、感光ドラム１や現像スリーブ１３の劣化を抑制することができる。

また、図２に示すように、離間状態にある時、感光ドラム１の回転軸１ａが現像スリーブ１３の回転軸１３ａよりも定着ユニット７の近くに配置されている。更に、離間状態にある時の現像スリーブ１３の回転軸１３ａは、図１に示す接触状態にある時よりも定着ユニット７から遠くに配置されている。このため、離間状態にすることで、接触状態と比べて、より定着ユニット７からの熱が現像スリーブ１３へ伝わりにくくすることができる。また、離間状態にある時、鉛直方向に関して、感光ドラム１の回転軸１ａは定着ユニット７よりも下方に配置され、且つ、現像スリーブ１３の回転軸１３ａは回転軸１ａよりも更に下方に配置されている。このような配置関係により、定着ユニット７から放射される熱エネルギーは、現像ユニット１０Ｂよりも感光ドラム１の表面に到達しやすい。このため、現像ユニット１０ｂに収容されたトナーがダメージを受けて劣化が促進されることを抑制することができる。

このように本実施形態によれば、ダウンタイムが長くなること及び像担持体及び現像剤担持体又は現像剤の劣化を抑制しつつ、結露を除去して画像流れ等の画像不良の発生を抑制することができる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について図６の画像形成装置２００の概略断面図を用いて説明する。第１実施形態と比べ、本実施形態の画像形成装置２００は、カートリッジ２０のドラムユニット２０Ａが、第１実施形態の清掃ユニット６に対応するユニットを有していない点が異なる。カートリッジ２０は装置本体２００Ａに装着される構成である。画像形成装置２００はクリーナレスシステムを採用しているため第１実施形態の清掃ユニット６に対応するユニットを有していない。

＜クリーナレスシステム＞
次に、クリーナレスシステムについて図６を用いて詳細に説明する。感光ドラム１の表面が、転写位置ＴＰを通過した後、帯電位置ＣＰへ到達する前に、いずれかの部材（例えば図１の清掃ブレード６ａなど）に接触することがない。これは、感光ドラム１の表面に沿って転写位置ＴＰから帯電位置ＣＰまでの間に感光ドラム１の表面に隣接して空間ＢＳが設けられているからである。従って、転写位置ＴＰを通過後に感光ドラム１の表面上に残ったトナー（転写残トナー）は、いずれかの部材に接触することなく、感光ドラム１の回転によって帯電位置ＣＰまで移動する。そして、帯電位置ＣＰでの帯電ローラ２と感光ドラム１の間に生じる放電によって、感光ドラム１と同様に負極性に帯電される。このとき、感光ドラム１の表面は、−７００Ｖに帯電される。負極性に帯電した転写残トナーは、帯電部において電位差の関係（感光ドラム１の表面電位＝−７００Ｖ、帯電ローラ電位＝−１３００Ｖ）で帯電ローラ２には付着せず通過することになる。帯電位置ＣＰを通過した転写残トナーは、感光ドラム１の表面のうちレーザスキャナ３からレーザ光が照射される露光位置ＥＰに到達する。転写残トナーはレーザスキャナ３のレーザ光を遮蔽するほど多くないため、感光ドラム１上に静電潜像は適正に形成される。露光位置ＥＰを通過したトナーのうち感光ドラム１の表面の非露光部（レーザ光Ｌを照射されていない領域）のトナーは、感光ドラム１の表面が現像スリーブ１３と接触する位置で、静電力によって現像スリーブ３１に回収される。現像スリーブ３１に回収されたトナーは、現像スリーブ３１の回転によって収容部９に回収される。

一方、露光位置ＥＰを通過したトナーのうち感光ドラム１の表面の露光部（レーザ光Ｌを照射された領域）のトナーは、静電力的には回収されずにそのまま感光ドラム１上に存在し続ける。ただし、露光部のトナーの一部は、現像スリーブ３１と感光ドラム１の周速差により、現像スリーブ３１に物理的な力で掻き取られて回収されることもある。このようなトナーも現像スリーブ３１を介して収容部９に回収される。

転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、露光部のトナーを除くと概ね収容部９に回収される。そして、収容部９に回収されたトナーは、既に収容部９に収容されているトナーと混合され再度使用される。

このように現像ユニット１０Ｂは、露光部にトナーを付着させるとともに、感光ドラム１に残ったトナーを回収することを同時に行っている。

このようなクリーナレスシステムを採用する場合、第１実施形態のように清掃ブレード６ａを有する構成と比べ、帯電ローラ２ａによる帯電工程で発生する放電生成物や、紙に含まれる添加物等を感光ドラム１表面から除去しにくい。これらの放電生成物や添加物等は吸湿しやすいので、その分だけ画像流れが発生し易い。このため、本実施形態では結露除去シーケンスの所定時間ΔＴを第１実施形態よりも長く設定する。これにより、クリーナレスシステムを採用する画像形成装置であってもダウンタイムが長くなること及び像担持体及び現像剤担持体又は現像剤の劣化を抑制しつつ、結露を除去して画像流れ等の画像不良の発生を抑制することができる。本実施形態の結露除去シーケンスの変形例としては、第１実施形態の第１、第２の変形例と同様に定着ユニット７の温度の条件を置換した変形例を適用することできる。

＜比較例２との比較＞
次に、クリーナレスシステムを採用しつつ結露除去シーケンスを現像スリーブ１３と感光ドラム１が当接状態のまま行う比較例２と、本実施形態とで効果を比較する。比較例２は現像スリーブ１３と感光ドラム１が当接状態である以外は、上述した第２実施形態と同じ構成であり、上述したものと同じ結露除去シーケンスを実行する。なお、結露除去シーケンスにおいて、感光ドラム１が回転中は現像スリーブ１３も回転する制御となっている。

第２実施形態および比較例２において、結露除去シーケンスにおける所定期間ΔＴの長さをそれぞれ設定した場合の画像流れ、カブリ、ドラム傷について評価を行った結果を表１に示す。いずれの場合においても、高温高湿環境（温度３２℃、湿度８０％）で１０００枚程度プリントしたのち一晩放置したカートリッジ１０を用いて結露除去シーケンスを行った。表２のＮｏ．１、２は、所定時間ΔＴの異なる２つの第２実施形態の評価結果、Ｎｏ．３、４は、所定時間ΔＴの異なる２つの比較例２の評価結果を示す。カブリ、ドラム傷に関しては、画像流れに効果のあったＮｏ２、４に対してのみ評価を行った。実験条件は表１の場合と同じである。また、画像流れ、カブリ、ドラム傷の評価基準は表１と同じである。

この結果からわかるように、比較例２に対して第２実施形態の方が、現像スリーブ１３と感光ドラム１とが離間しているので、感光ドラム１の表面の温度が上昇しやすいので所定時間ΔＴが短くても画像流れに効果があることが確認できた。このように、比較例２は、画像流れが問題無いように所定時間ΔＴを設定すると長い時間を設定する必要があるので、その分感光ドラム１表面の傷による縦スジが発生しやすい。また、感光ドラム１からの熱や摺擦ストレス増加によってトナーがダメージを受けて劣化してカブリが発生しやすい。従って、所定時短ΔＴの設定が同じであるならば、第２実施形態よりも比較例２の方がカブリの悪化が確認された。

このように本実施形態によれば、クリーナレスシステムを採用した構成においても、ダウンタイムが長くなること及び像担持体及び現像剤担持体又は現像剤の劣化を抑制しつつ、結露を除去して画像流れ等の画像不良の発生を抑制することができる。

１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
４ 現像ユニット
５ 転写ローラ
７ 定着装置
１３ 現像スリーブ
３３ ＣＰＵ
７０ 現像当接離間レバー
１００ 画像形成装置
１０ カートリッジ

Claims (13)

1. 現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、
   現像剤を担持し、前記像担持体の表面に現像剤を供給して現像剤像を形成する回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体を前記像担持体に当接した当接位置と前記像担持体から離れた離間位置とに移動させるを切り替える切り換えユニットと、
   加熱部材と前記加熱部材に加熱される回転体とを備え、前記回転体とシートが接触するニップが設けられ、前記シートに転写された現像剤像を前記ニップで加熱して前記シートへ定着させる定着工程を行う定着ユニットと、
   を有し、
   前記現像剤担持体が前記離間位置ある時、前記像担持体の回転軸が前記現像剤担持体の回転軸よりも前記定着ユニットの近くに配置されている画像形成装置において、
   前記定着工程を行っていない期間に、前記現像剤担持体が前記離間位置にあり、且つ、前記加熱部材を制御して前記回転体の表面の前記ニップを通過した後の部分の温度を前記定着工程を行っている時よりも高い温度に維持した状態で、前記像担持体を回転させるモードを行う制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、
   現像剤を担持し、前記像担持体の表面に現像剤を供給して現像剤像を形成する回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体を前記像担持体に当接した当接位置と前記像担持体から離れた離間位置とに移動させるを切り替える切り換えユニットと、
   加熱部材と前記加熱部材に加熱される回転体と前記回転体を支持するフレームとを備え、前記シートに転写された現像剤像を加熱して前記シートへ定着させる定着工程を行う定着ユニットと、
   を有し、
   前記現像剤担持体が前記離間位置ある時、前記像担持体の回転軸が前記現像剤担持体の回転軸よりも前記定着ユニットの近くに配置されている画像形成装置において、
   前記定着工程を行っていない期間に、前記現像剤担持体が前記離間位置にあり、且つ、前記フレームの表面の前記像担持体に最も近い部分の温度を前記定着工程を行っている時よりも高い温度に維持した状態で、前記像担持体を回転させるモードを行う制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
3. 現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、
   現像剤を担持し、前記像担持体の表面に現像剤を供給して現像剤像を形成する回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体を前記像担持体に当接した当接位置と前記像担持体から離れた離間位置とに移動させるを切り替える切り換えユニットと、
   加熱部材と前記加熱部材に加熱される回転体と前記回転体を支持するフレームとを備え、前記シートに転写された現像剤像を加熱して前記シートへ定着させる定着工程を行う定着ユニットと、
   を有し、
   前記現像剤担持体が前記離間位置ある時、前記像担持体の回転軸が前記現像剤担持体の回転軸よりも前記定着ユニットの近くに配置されている画像形成装置において、
   前記定着工程を行っていない期間に、前記現像剤担持体が前記離間位置にあり、且つ、前記定着ユニットと前記像担持体の間の空間の空気の温度を前記定着工程を行っている時よりも高い温度に維持した状態で、前記像担持体を回転させるモードを行う制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、
   現像剤を担持し、前記像担持体の表面に現像剤を供給して現像剤像を形成する回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体を前記像担持体に当接した当接位置と前記像担持体から離れた離間位置とに移動させるを切り替える切り換えユニットと、
   加熱部材と前記加熱部材に加熱される回転体と前記回転体を支持するフレームとを備え、前記シートに転写された現像剤像を加熱して前記シートへ定着させる定着工程を行う定着ユニットと、
   を有し、
   前記現像剤担持体が前記離間位置ある時、前記像担持体の回転軸が前記現像剤担持体の回転軸よりも前記定着ユニットの近くに配置されている画像形成装置において、
   前記像担持体の表面に付着した水分を気化させるためモードであって、前記現像剤担持体が前記離間位置にあり、且つ、前記加熱部材により前記回転体を加熱した状態で、前記像担持体を回転させるモードを、前記定着工程を行っていない期間に実行する制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 湿度検知ユニットを有し、前記制御部は、前記湿度検知ユニットの出力に基づいて前記モードを実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 現像剤像を担持する回転可能な像担持体と、
   現像剤を担持し、前記像担持体の表面に現像剤を供給して現像剤像を形成する回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体を前記像担持体に当接した当接位置と前記像担持体から離れた離間位置とに移動させるを切り替える切り換えユニットと、
   加熱部材と前記加熱部材に加熱される回転体と前記回転体を支持するフレームとを備え、前記シートに転写された現像剤像を加熱して前記シートへ定着させる定着工程を行う定着ユニットと、
   湿度検知ユニットと、
   を有し、
   前記現像剤担持体が前記離間位置ある時、前記像担持体の回転軸が前記現像剤担持体の回転軸よりも前記定着ユニットの近くに配置されている画像形成装置において、
   前記現像剤担持体が前記離間位置にあり、且つ、前記加熱部材により前記回転体を加熱した状態で、前記像担持体を回転させるモードを、前記定着工程を行っていない期間に実行する制御部を有し、
   前記制御部は、前記湿度検知ユニットの出力に基づいて前記モードを実行することを特徴とする画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記湿度検知ユニットの出力に基づいて絶対水分量を算出し、算出した前記絶対水分量が所定の閾値以上である場合に前記モードを実行し、算出した前記絶対水分量が前記所定の閾値未満の場合に前記モードを実行しないことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記モードを実行中、前記像担持体の表面の温度が前記定着工程を行っている時よりも高い温度になる期間があることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記切り換えユニットによって前記現像剤担持体が前記離間位置にある時、鉛直方向に関して、前記像担持体の回転軸は前記定着ユニットよりも下方に配置され、前記現像剤担持体の回転軸は前記像担持体の回転軸よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記現像剤は一成分現像剤であり、
    前記像担持体は、前記接触位置にある時、前記像担持体の表面に前記現像剤を供給し、
    前記像担持体が回転することにより、前記像担持体の表面は、帯電部材によって前記像担持体の表面が帯電される帯電位置と、転写部材によって前記像担持体の表面に形成された現像剤像が被転写体に転写させる転写位置と、を通過し、
    前記転写位置を通過した後、前記像担持体の表面に付着した現像剤を、前記現像剤担持体で前記像担持体の表面から回収可能であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記現像剤担持体の回転を停止した状態で前記回転制御を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記現像剤担持体が装着される装置本体を有し、
    前記現像剤担持体は前記装置本体から取り外し可能であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記像担持体は前記装置本体から取り外し可能であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
    

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