JP2019128494A - ヒータユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置に着脱可能なヒータユニットを提供する。
【解決手段】画像形成装置Ａ本体の外装に設けられた吸気口１３と、吸気口１３から吸気された空気を感光体ドラム１の周囲に導くダクト９５と、吸気口１３からダクト９５側に空気を取り込むためのエアフローを形成するファン９１と、を有する画像形成装置Ａに着脱可能なヒータユニット２００であって、商用電源から電力を受けるための電源プラグ２１０と、電源プラグ２１０から受けた電力によって発熱するヒータ２０５と、電源プラグ２１０から受けた電力によって回転し、ヒータ２０５により暖められた空気を送風するファン２０１と、を有し、ヒータユニット２００のファン２０１により生成される気流が吸気口１３に流入するように、吸気口１３に装着可能に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に着脱可能なヒータユニットに関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像をトナー像として顕像化し、トナー像を記録媒体に転写後に加熱定着工程を経て成果物の出力を行っている。この画像形成装置は、稼動時には定着装置や各種モータの動作等により生じる熱によって装置内の温度は外気の温度より高くなる。

しかしながら、例えば寒冷地の冬季に暖房が停止された状態で放置された後、暖房を稼働させた直後に電源が投入された場合、画像形成装置の吸気口から装置内に吸気された暖気によって装置内に結露が生じる場合がある。この結露により感光体に水滴が付着した状態で画像形成が実行されると、感光体表面やトナーが局部的に濡れて、一様帯電や均一なトナーコートが困難となり、濃度ムラ等の画像不良を生じさせる。

これに対して特許文献１に記載の画像形成装置は、感光体を暖めるためのヒータを内蔵している。そして、当該画像形成装置は、結露有りと判定された場合に、ヒータで感光体を加熱することで結露を除去する。

特開２００６−１１３２９号公報

しかしながら、結露防止用のヒータを有していない画像形成装置、あるいは結露防止用のヒータを有している画像形成装置が、設計上想定する以上に気温が低く、かつ暖房などによって温度変動が見込まれる環境下に設置されると、結露が生じてしまう虞がある。

そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、画像形成装置に着脱可能なヒータユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るヒータユニットの代表的な構成は、感光体の表面に形成されたトナー像を記録材に転写して画像を形成する画像形成部と、装置本体の外装に設けられた吸気口と、前記吸気口から吸気された空気を前記感光体の周囲に導くダクトと、前記吸気口から前記ダクト側に空気を取り込むための気流を生成するダクトファンと、を有する画像形成装置に着脱可能なヒータユニットであって、商用電源から電力を受けるための電源プラグと、前記電源プラグから受けた電力によって発熱するヒータと、前記電源プラグから受けた電力によって回転し、前記ヒータにより暖められた空気を送風するファンと、を有し、前記ヒータユニットの前記ファンにより生成される気流が前記吸気口に流入するように、前記吸気口に装着可能に構成されていることを特徴とする。

本発明に係るヒータユニットによれば、画像形成装置に装着して結露を抑制することができる。

画像形成装置の断面概略図である。 画像形成装置のファンとダクトの配置関係を示す模式図である。 標準大気圧における温度と相対湿度１００％、８０％、６０％、４０％、２０％の各大気が含有する水蒸気量との関係を示すグラフである。 ヒータユニットを吸気側からみた斜視図である。 ヒータユニットを排気側からみた斜視図である。 画像形成装置におけるヒータユニットが装着される被装着部を示す図である。 ディップスイッチの模式図である。 ヒータユニットのシステム構成を示すブロック図である。 ヒータユニットの動作フローのフローチャートである。 モードＭ１が選択されている場合の排気温度の目標温度と最新の外気の温度との関係を示すグラフである。 モードＭ２が選択されている場合の排気温度の目標温度と最新の外気の温度との関係を示すグラフである。 モードＭ３が選択されている場合の排気温度の目標温度と最新の外気の温度との関係を示すグラフである。 ヒータユニットを排気側からみた斜視図である。 画像形成装置におけるヒータユニットが装着される被装着部を示す図である。 ヒータユニットの動作フローのフローチャートである。 モードＭ２が選択されている場合の環境センサの検出温度の目標温度と最新の外気の温度との関係を示すグラフである。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、本発明の第１実施形態に係るヒータユニットが装着される画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載されている構成部品の寸法、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、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本実施形態に係る画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナーを中間転写ベルトに転写した後、記録材としてのシートに画像を転写して画像を形成する電子写真方式のプリンタ複合器である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外は添え字を適宜省略する。

図１に示す様に、画像形成装置Ａは、シートにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部と、画像形成部に向けてシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部を備える。なお、画像形成装置Ａは、電源プラグ９２が商用電源のコンセントに接続されることで電源が供給される。

画像形成部は、感光体ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）、感光体ドラム１表面を帯電させる帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）を備える。また一次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、レーザスキャナユニット３、クリーニングブレード７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）中間転写ユニット７２、温湿度を検出する環境センサ７１（他の温度検出手段）を備える。

感光体ドラム１は、アルミシリンダー等の導体の表層に厚さ３０〜６０μｍ程度の有機感光層を形成したものである。本実施形態では、感光体ドラム１は、画像形成時において周速１８０ｍｍ／ｓｅｃで駆動制御される。

中間転写ユニット７２は、中間転写ベルト５１、二次転写ローラ１４、二次転写対向ローラ１５、駆動ローラ１７、テンションローラ６１等を備える。中間転写ベルト８は、二次転写対向ローラ１５、駆動ローラ１７、テンションローラ６１に張架された無端状のベルトであり、駆動ローラ１７の回転に伴って周回移動する。

次に、画像形成動作について説明する。まず不図示の制御部が画像形成ジョブ信号を受信すると、給送ローラ９（９ａ、９ｂ）によってシート積載部６２（６２ａ、６２ｂ）に積載収納されたシートＳがレジストローラ１０に送り出される。次に、シートＳは、レジストローラ１０によって斜行補正、タイミング補正がなされた後、トップセンサ１１により先後端位置が検出され、二次転写ローラ１４と二次転写対向ローラ１５から形成される二次転写部に送り込まれる。

一方、画像形成部においては、まず帯電ローラ２により感光体ドラム１表面が一様に帯電させられる。その後、画像読取部１００や不図示の外部機器等から送信された画像データに応じてレーザスキャナユニット３が各色の感光体ドラム１表面に不図示の光源からレーザ光束Ｌ（ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ）を照射し、感光体ドラム１表面に静電潜像を形成する。

その後、現像装置４により感光体ドラム１表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させ、感光体ドラム１表面にトナー像を形成する。感光体ドラム１表面に形成されたトナー像は、一次転写ローラ５に一次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト５１にそれぞれ一次転写される。これにより中間転写ベルト５１表面にフルカラーのトナー像が形成される。

その後、中間転写ベルト５１が周回移動することでトナー像が二次転写部に送られる。そして二次転写部において二次転写ローラ１４に二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト５１上のトナー像がシートＳに転写される。

次に、トナー像が転写されたシートＳは、定着装置２０において加熱、加圧処理が施され、これによりシートＳ上のトナー像がシートＳに定着される。その後、トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラ１６によって排出トレイ２１に排出される。なお、一次転写後に感光体ドラム１表面に付着したトナーは、クリーニングブレード７により掻き取られて除去される。

上記画像形成部やシート積載部６２は、外装カバーに覆われている。外装カバーは、画像形成部やシート積載部６２を保護し、かつ視認されないようにするために画像形成装置Ａに設けられている。外装カバーは、本体に対して固定された複数のカバー、およびメンテナンスやジャム処理のために開閉される開閉扉を含む。隣接する複数のカバーの間、カバーとそれに隣接する開閉扉との間には若干の隙間はあるものの、外装カバーは概ね画像形成装置Ａの外部と内部を空間的に隔てている。そのため、以下で説明するように、画像形成装置Ａの外部の温度と画像形成装置Ａの内部の温度との間に差が生じてしまう場合がある。なお、本実施形態の画像形成装置Ａは、画像形成部にヒータを内蔵していない。

＜装置内温度の管理と結露について＞
次に、画像形成装置Ａの装置内温度の管理と結露について説明する。

画像形成装置Ａは、画像形成時の各種モータの駆動や定着装置２０の定着動作で生じる熱によって、装置内温度が外気の温度よりも高くなる。このように装置内の昇温が進行すると、例えば感光体ドラム１においてクリーニングブレード７と摺擦する部分の温度がこの昇温分嵩上されて、トナーの軟化や融着が促進されて感光体ドラム１に固着し易くなる。

そこで画像形成装置Ａは、その装置本体の外装に設けられ、空気を吸気する吸気口１３と、吸気口１３から吸気された空気を各々の感光体ドラム１の周囲に導くダクト９５を備える。またダクト９５の内部には、吸気口１３から空気を取り込むための気流（エアフロー）を生成し、ダクト９５内に取り込まれた空気を感光体ドラム１の周囲に向けて送風するファン９１（ダクトファン）が設けられている。このように外気を画像形成装置Ａ内に取り込むことで、画像形成時に定着装置２０や各種モータ等から発生する熱を空冷して装置内昇温を抑制する。

図２は、画像形成装置Ａのファン９１とダクト９５の配置関係を示す模式図である。図２に示す様に、ファン９１、ダクト９５は、感光体ドラム１の回転軸線方向の両端部にそれぞれ１つずつ配置されている。これにより感光体ドラム１や現像装置４は、感光体ドラム１の回転軸線方向の両端部から外気が送風されて空冷される。また外気を吸気する吸気口１３の近傍には、後述するヒータユニット２００がそれぞれ取り付けられる。ヒータユニット２００は、吸気口１３に向けて送風を行う。なお、ダクト９５は図２に示す構造に限られるものではなく、感光体ドラム１近傍に暖気が導かれる構造のものであれば良い。

しかしながら、上述した通り、例えば寒冷地の冬季に画像形成装置Ａが設置された部屋の暖房が停止された状態で放置された後、暖房を稼働させた直後に電源が投入された場合、吸気口１３から画像形成装置Ａ内に吸気された暖気によって装置内に結露が生じる場合がある。以下、この結露現象について説明する。

図３は、標準大気圧（１０１３．２５ｈＰａ）における温度（℃）と相対湿度１００％、８０％、６０％、４０％、２０％の各大気が含有する水蒸気量（ｇ／ｍ^３）との関係を示すグラフである。図３に示す様に、画像形成装置Ａの吸気口１３から２２℃／４０％ＲＨの暖気が取り込まれた場合、この暖気が含む水蒸気量７．７８ｇ／ｍ^３に対して、７℃の飽和水蒸気量は７．７６ｇ／ｍ^３であるため、表面温度が７℃以下の物体表面には結露が生じる。つまり冬季の暖房の立ち上げ後などに画像形成装置Ａ内にこのような暖気が取り込まれると、感光体ドラム１や現像装置４の表面温度が７℃以下の場合に結露が生じて、一様帯電や均一のトナーコートが困難となって画像不良が生じる。なお、部屋内が低温の状態で暖房機器の稼働とともに加湿機器を稼働させると結露が生じやすい。すなわち、暖房機器の稼働による部屋の温度の上昇とともに加湿器の稼働によって部屋の湿度が上昇し、１ｍ^３あたりに含まれる水蒸気量が上昇する。この空気が画像形成装置Ａ内に取り込まれ、かつ１ｍ^３あたりに含まれる水蒸気量が装置内の飽和水蒸気量よりも多い場合に結露が生じてしまう。

本実施形態では、冬季に暖房を稼働させた際に画像形成装置Ａに取り込まれる暖気の温湿度を２２℃／６０％〜２５℃／５０％と想定する。この場合、この暖気が含む水蒸気量は１１．５ｇ／ｍ^３程度である。また１５℃の飽和水蒸気量は１２．８５ｇ／ｍ^３である。そこで画像形成装置Ａに対して着脱可能なヒータユニット２００によって感光体ドラム１や現像装置４の周囲を１５℃程度に保ち、これらの部材表面に結露が生じることを抑制する。

＜ヒータユニット＞
次に、ヒータユニット２００について説明する。ヒータユニット２００は、画像形成装置Ａが設置される環境に応じて画像形成装置Ａに取り付けられるオプションユニットである。

図４は、ヒータユニット２００を吸気側からみた斜視図である。図５は、ヒータユニット２００を排気側からみた斜視図である。図４、５に示す様に、ヒータユニット２００は、ファン２０１と、ファン２０１やユーザを保護するルーバー２０２を有する。またファン２０１の排気側には、ＰＴＣヒータ、カーボンヒータ等、通電することで発熱するヒータ２０５が設けられている。またヒータユニット２００は、ファン２０１を駆動させるモータ２１４（図８）を内蔵している。

またヒータユニット２００の筐体２０９には、空気穴２０３、スイッチカバー２０８、ビス止め部２０４が設けられている。空気穴２０３の内側には、外気の温度（雰囲気温度）を検出するための第一サーミスタ２１３（図８）が設けられている。またファン２０１の送風方向においてヒータ２０５より下流側には、ヒータ２０５により暖められてヒータユニット２００から排気される空気の排気温度Ｐを検出する第二サーミスタ２０７が設けられている。

またヒータユニット２００は、電源プラグ２１０を有し、電源プラグ２１０を商用電源に接続することで電源が供給され、商用電源から電力を受けることができる。すなわち、電源プラグ２１０は、配線用差込接続器に含まれる差込プラグとプラグ受けのうちの差込プラグに相当する。電源プラグ２１０は、建物の壁などに設けられたプラグ受けに差し込まれる。この電力によりヒータ２０５は発熱し、またファン２０１は回転駆動する。これによりヒータユニット２００は、画像形成装置Ａ本体とは独立して駆動される。

また図６に示す様に、画像形成装置Ａ本体の外装の吸気口１３部分には、ビス穴３１（被装着部）が形成されている。ヒータユニット２００は、このビス穴３１に対して、ビス止め部２０４を介してビス止めされ、画像形成装置Ａ本体への装着が行われる。このようにヒータユニット２００を画像形成装置Ａの吸気口１３に装着することで、ヒータユニット２００が有するファン２０１により生成された気流が吸気口１３に流入する。このため、ダクト９５を介して、ヒータ２０５により暖められた空気を感光体ドラム１の周囲まで届けることができる。

またスイッチカバー２０８の内側には、ヒータユニット２００の動作モード選択用のディップスイッチ２１５と制御回路２２０が内蔵されている。図７は、ディップスイッチ２１５の模式図である。図７に示す様に、ディップスイッチ２１５は、ＯＮ／ＯＦＦを選択することで、モードＭ０〜Ｍ３の４つの動作モードを選択可能に構成されている。モードＭ０が選択されている場合、ヒータユニット２００は、ヒータ２０５をＯＦＦした状態でファン２０１のみ駆動する。モードＭ１〜Ｍ３が選択されているときの動作は後述する。

＜ヒータユニットの制御部＞
次に、ヒータユニット２００のシステム構成について説明する。

図８は、ヒータユニット２００のシステム構成を示すブロック図である。図８に示す様に、ヒータユニット２００は制御回路２２０を有し、制御回路２２０にはヒータ２０５、モータ２１４、第一サーミスタ２１３、第二サーミスタ２０７、ディップスイッチ２１５が接続されている。

第一サーミスタ２１３、第二サーミスタ２０７は、それぞれ温度を検出して制御回路２２０（制御手段）に出力する。制御回路２２０は、これらの温度の検出結果に基づいてモータ２１４を介してファン２０１の駆動を制御し、またヒータ２０５の駆動を制御する。

また制御回路２２０は、ディップスイッチ２１５による動作モードの選択に基づいて、後述するように制御を変化させる。

＜ヒータユニットの動作フロー＞
次に、ヒータユニット２００の動作フローについて、図９に示すフローチャートを用いて説明する。

図９に示す様に、まずヒータユニット２００の電源プラグ２１０が商用電源のＡＣコンセントに差し込まれて電源が供給されると、制御回路２２０は、モータ２１４を低速駆動させ、ファン２０１の低速駆動を開始させる（Ｓ１）。なお、このときヒータ２０５はＯＦＦ状態となっている。このようにヒータ２０５がＯＦＦ状態でもファン２０１を駆動させることで、ヒータユニット２００を吸気口１３の近傍に配置されて空気抵抗となる場合でも、画像形成装置Ａ内に外気が取り込まれやすくなる。

次に、第一サーミスタ２１３が１０分毎に外気の温度を検出する（Ｓ２）。また制御回路２２０は、第一サーミスタ２１３が温度を検出する度に、最新の６０分間の平均温度Ｔａｖｅ０を算出する（Ｓ３）。ここで第一サーミスタ２１３により検出された最新の外気の温度をＴ０、１０分前に検出された外気の温度をＴ１、２０分前に検出された外気の温度をＴ２とし、それ以前１０分間隔で検出された温度をＴ３、Ｔ４、Ｔ５とする。このとき、最新の６０分間の平均温度Ｔａｖｅ０は次の式１より算出される。
・・・（１）

次に制御回路２２０は、最新の６０分間の平均温度Ｔａｖｅ０（第１温度）と、その１０分前に算出された６０分間の平均温度Ｔａｖｅ１（第２温度）とを比較し、次の条件１、２を共に満たすか否かを判定する（Ｓ４）。
Ｔａｖｅ０＜Ｔａｖｅ１・・・（１）
Ｔａｖｅ０＜１５℃・・・（２）

次に制御回路２２０は、条件１、２を共に満たすと判定した場合、ファン２０１の回転数を上げるとともに、第二サーミスタ２０７が検出する排気温度Ｐが目標温度Ｔｔａｇとなるようにヒータ２０５の駆動を制御する（Ｓ５）。つまり制御回路２２０は、平均温度Ｔａｖｅ０が、その前に検出された平均温度Ｔａｖｅ１より低く、且つ、平均温度Ｔａｖｅ０が所定未満の場合、ヒータ２０５を駆動させる。また平均温度Ｔａｖｅ０、平均温度Ｔａｖｅ１は、それぞれ第一サーミスタ２１３により複数回検出された温度の平均値である。また排気温度Ｐの目標温度Ｔｔａｇは、ディップスイッチ２１５により選択される動作モードに応じて次のように設定される。

図１０は、ディップスイッチ２１５によりモードＭ１が選択されている場合の排気温度Ｐの目標温度Ｔｔａｇと最新の外気の温度Ｔ０との関係を示すグラフである。図１０に示す様に、モードＭ１が選択されている場合、Ｔｔａｇ＝５０−２×Ｔ０（０≦Ｔ０≦１５）を目標温度としてヒータ２０５の駆動を制御する。

図１１は、ディップスイッチ２１５によりモードＭ２が選択されている場合の排気温度Ｐの目標温度Ｔｔａｇと最新の外気の温度Ｔ０との関係を示すグラフである。図１１に示す様に、モードＭ２が選択されている場合、Ｔｔａｇ＝６５−３×Ｔ０（０≦Ｔ０≦１５）を目標温度としてヒータ２０５の駆動を制御する。

図１２は、ディップスイッチ２１５によりモードＭ３が選択されている場合の排気温度Ｐの目標温度Ｔｔａｇと最新の外気の温度Ｔ０との関係を示すグラフである。図１２に示す様に、モードＭ３が選択されている場合、Ｔｔａｇ＝８０−４×Ｔ０（０≦Ｔ０≦１５）を目標温度としてヒータ２０５の駆動を制御する。

このようなヒータユニット２００の動作モードは、設置地域、設置環境の外気温湿度、換気や対流の状況、密閉度等に応じてユーザやサービスマンにより選択される。つまりディップスイッチ２１５は、排気温度Ｐの目標温度を選択する選択手段である。また動作モードのディフォルト設定はモードＭ２に設定される。

次に制御回路２２０は、上記ステップＳ３から引き続き１０分毎に算出される最新の６０分間の平均温度Ｔａｖｅ０が次の条件３、４を満たすまで、ヒータ２０５を駆動させ続ける（Ｓ６）。そして条件３、４が満たされた時、ヒータ２０５への通電を停止させて駆動を停止させるとともに、ファン２０１を低速駆動にする（Ｓ７）。つまり制御回路２２０は、ヒータ２０５が駆動した状態で検出された平均温度Ｔａｖｅ０（第３温度）が、その前に検出された平均温度Ｔａｖｅ１（第４温度）より高く、且つ、平均温度Ｔａｖｅ０が所定以上の場合、ヒータ２０５の駆動を停止させる。
Ｔａｖｅ０＞Ｔａｖｅ１・・・（３）
Ｔａｖｅ０≧１５℃・・・（４）

このようにヒータユニット２００は、画像形成装置Ａの吸気口１３に装着され、ファン２０１により生成される気流により暖気を吸気口１３に送り込み、外気の温度が１５℃未満の環境であっても、画像形成装置Ａの装置内温度が１５℃程度に保たれるようにする。これにより、画像形成装置Ａが冬季の夜間等に電源がＯＦＦされた場合や放置された場合でも、感光体ドラム１表面や現像装置４等に結露が発生するのを抑制することができ、ダウンタイムを発生させることなく、結露による画像不良を抑制することができる。

またヒータユニット２００は、外気の温度に基づいてヒータ２０５とファン２０１を駆動させる。これによりヒータ２０５を駆動させ続ける構成と比較して、消費電力を抑制することができる。

またヒータユニット２００は、画像形成装置Ａ本体に対して着脱可能に構成されているため、結露対策が不要な地域・場所で使用される場合等、結露対策が不要な場合には画像形成装置Ａに搭載しない構成とすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係るヒータユニットが装着される画像形成装置の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態は、ヒータユニット２００が画像形成装置Ａ本体と連動して動作する構成である。以下、本実施形態の構成について説明する。

図１３は、本実施形態に係るヒータユニット２００を排気側からみた斜視図である。図１３に示す様に、本実施形態に係るヒータユニット２００は、画像形成装置Ａ本体とデータ通信を行うための通信手段としてのコネクタ２３０を有する。また筐体２０９には、画像形成装置Ａ本体に対する装着部として、ビス止め部２０４の代わりに、係合部としての突起２３１、爪部２３２が形成された構成である。その他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

ここでコネクタ２３０は、画像形成装置Ａ本体に設けられたコネクタ３８（図１４）に接続される関係になっており、画像形成装置Ａ本体と不図示のＤＣコントローラを介して通信することができる。制御回路２２０は、この通信によって画像形成装置Ａ内の環境センサ７１が検出した温度の情報を受信する。なお、ヒータユニット２００と画像形成装置Ａとが通信するインターフェースは、カスタマイズされたコネクタ２３０に限られず、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等、汎用の形式を採用することもできる。

また本実施形態では、図１４に示す様に、画像形成装置Ａ本体の外装の吸気口１３部分には、爪部２３２を差し込んで係合させる差込口３２（被装着部、被係合部）が形成されている。また突起２３１を挿入して係合させる挿入口３３ａ（被装着部、被係合部）を有する挿入フック３３が形成されている。ヒータユニット２００は、差込口３２に対して爪部２３２（係合部）が係合され、挿入口３３ａに対して突起２３１（係合部）が係合されることで、画像形成装置Ａ本体への装着が行われる。これによりヒータユニット２００を画像形成装置Ａ本体に対してビス止めせずにワンタッチで装着することができる。このようにヒータユニット２００を画像形成装置Ａの吸気口１３に装着することで、ヒータユニット２００が有するファン２０１により生成された気流が吸気口１３に流入する。このため、ダクト９５を介して、ヒータ２０５により暖められた空気を感光体ドラム１の周囲まで届けることができる。

次に、本実施形態に係るヒータユニット２００の動作フローについて、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態で図９を用いて説明した工程と同じ処理を行う工程については、同じ符号を付して説明を省略又は簡略化する。

図１５に示す様に、まずヒータユニット２００の電源プラグ２１０が商用電源のＡＣコンセントに差し込まれて電源が供給されると、制御回路２２０は、モータ２１４を低速駆動させ、ファン２０１の低速駆動を開始させる（Ｓ５１）。

このとき、ヒータユニット２００と画像形成装置Ａ本体との通信により、画像形成装置Ａ本体はヒータユニット２００の電源ＯＮを検出する。また画像形成装置Ａ本体の制御部（不図示）は、ヒータユニット２００の電源ＯＮを検出すると、ダクト９５の内部に配置されたファン９１の駆動を開始させる。つまりファン２０１とファン９１とは連動して駆動される。なお、ヒータユニット２００の電源がＯＮされると、画像形成装置Ａはヒータユニット２００と通信を行うため、スリープモードへ移行しない設定となる。

次に、第一サーミスタ２１３が１０分毎に外気の温度を検出する。またヒータユニット２００は、画像形成装置Ａの環境センサ７１が検出した温度の情報を通信により画像形成装置Ａから受信する（Ｓ５２）。また制御回路２２０は、第一サーミスタ２１３が温度を検出する度に、最新の６０分間の平均温度Ｔａｖｅ０を算出する（Ｓ３）。

次に制御回路２２０は、最新の６０分間の平均温度Ｔａｖｅ０と、その１０分前に算出された６０分間の平均温度Ｔａｖｅ１とを比較し、上記条件１、２を共に満たすか否かを判定する（Ｓ４）。

次に制御回路２２０は、条件１、２を共に満たすと判定した場合、ファン２０１の回転数を上げるとともに、環境センサ７１が検出する温度が目標温度Ｔｔａｇとなるようにヒータ２０５の駆動を制御する（Ｓ５５）。ここで目標温度Ｔｔａｇは、ディップスイッチ２１５により選択される動作モードに応じて設定される。本実施形態では、モードＭ２が選択されており、図１６に示す様に、目標温度Ｔｔａｇは１５℃に設定される。なお、モードＭ２の目標温度Ｔｔａｇに対して、モードＭ１の目標温度Ｔｔａｇは低く、モードＭ３の目標温度Ｔｔａｇは高く設定される。また、このとき画像形成装置Ａ本体の不図示の制御部は、ヒータユニット２００のファン２０１と連動するように、ダクト９５内のファン９１を高速駆動させる。

次に制御回路２２０は、上記ステップＳ３から引き続き１０分毎に算出される最新の６０分間の平均温度Ｔａｖｅ０が上記条件３、４を満たすまで、ヒータ２０５を駆動させ続ける（Ｓ６）。そして条件３、４が満たされた時、ヒータ２０５への通電を停止させて駆動を停止させるとともに、ファン２０１を低速駆動にする（Ｓ５７）。このとき画像形成装置Ａの制御部（不図示）は、これに連動してファン９１の駆動を停止させる。

このように本実施形態では、画像形成装置Ａとヒータユニット２００との間で通信を行い、画像形成装置Ａ内の環境センサ７１が検出する温度が目標温度Ｔｔａｇとなるようにヒータ２０５とファン２０１の駆動を制御する。これにより結露が生じた場合に画像の品質に影響が大きい感光体ドラム１等の部材近傍の気温を所望の温度にすることができ、より精度や信頼性が高い結露対策を図ることができる。

また第１実施形態、第２実施形態では、画像形成部にヒータを内蔵していない画像形成装置Ａを例示したものの、ヒータを内蔵する構成としてもよい。例えば画像形成装置Ａが結露防止用のヒータを内蔵しているが、想定よりも厳しい環境下で画像形成装置Ａが使用された場合、内蔵されたヒータのみでは、装置内部を結露が生じない温度に上昇させるまでには多くの時間を要してしまうことが想定される。そこでヒータユニット２００を、この内蔵ヒータを補完するように画像形成装置Ａに取り付けて使用してもよい。

１…感光体ドラム（感光体）
１３…吸気口
３１…ビス穴（被装着部）
３２…差込口（被装着部、被係合部）
３３ａ…挿入口（被装着部、被係合部）
７１…環境センサ（他の温度検出手段）
９１…ファン（ダクトファン）
９５…ダクト
２００…ヒータユニット
２０１…ファン
２０５…ヒータ
２０７…第二サーミスタ（他の温度検出手段）
２１０…電源プラグ
２１３…第一サーミスタ（温度検出手段）
２１５…ディップスイッチ（選択手段）
２２０…制御回路（制御手段）
２３０…コネクタ（通信手段）
２３１…突起（係合部）
２３２…爪部（係合部）
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート（記録材）

Claims (13)

1. 感光体の表面に形成されたトナー像を記録材に転写して画像を形成する画像形成部と、
   装置本体の外装に設けられた吸気口と、
   前記吸気口から吸気された空気を前記感光体の周囲に導くダクトと、
   前記吸気口から前記ダクト側に空気を取り込むための気流を生成するダクトファンと、
   を有する画像形成装置に着脱可能なヒータユニットであって、
   商用電源から電力を受けるための電源プラグと、
   前記電源プラグから受けた電力によって発熱するヒータと、
   前記電源プラグから受けた電力によって回転し、前記ヒータにより暖められた空気を送風するファンと、
   を有し、
   前記ヒータユニットの前記ファンにより生成される気流が前記吸気口に流入するように、前記吸気口に装着可能に構成されていることを特徴とするヒータユニット。
2. 温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段の検出結果に応じて、前記ヒータの駆動を制御する制御手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のヒータユニット。
3. 前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された第１温度が、該第１温度より前に検出された第２温度より低く、且つ、該第１温度が所定未満の場合、前記ヒータを駆動させることを特徴とする請求項２に記載のヒータユニット。
4. 前記制御手段は、前記ヒータが駆動した状態で前記温度検出手段により検出された第３温度が、該第３温度より前に検出された第４温度より高く、且つ、該第３温度が所定以上の場合、前記ヒータの駆動を停止させることを特徴とする請求項３に記載のヒータユニット。
5. 前記第１温度、前記第２温度、前記第３温度、前記第４温度は、それぞれ前記温度検出手段により複数回検出された温度の平均値であることを特徴とする請求項４に記載のヒータユニット。
6. 前記ヒータユニットが有する前記ファンの送風方向において前記ヒータよりも下流側に設けられ、前記ヒータにより暖められた空気の温度を検出する他の温度検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記他の温度検出手段により検出される温度が目標温度となるように前記ヒータの駆動を制御することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のヒータユニット。
7. 前記画像形成装置との通信により、前記画像形成装置の内側の温度の情報を受信する通信手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記通信手段により受信される前記画像形成装置の内側の温度が目標温度になるように、前記ヒータを制御することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のヒータユニット。
8. 前記目標温度を選択する選択手段をさらに有することを特徴とする請求項６又は７に記載のヒータユニット。
9. 前記制御手段は、前記ヒータユニットが有する前記ファンの駆動を制御し、前記ヒータを駆動させる場合、駆動させない場合よりも前記ヒータユニットが有する前記ファンの回転数を大きくすることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載のヒータユニット。
10. 感光体の表面に形成されたトナー像を記録材に転写して画像を形成する画像形成部と、
    装置本体の外装に設けられた吸気口と、
    前記吸気口から吸気された空気を前記感光体の周囲に導くダクトと、
    前記吸気口から前記ダクト側に空気を取り込むための気流を生成するダクトファンと、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載のヒータユニットを装着するための被装着部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
11. 前記被装着部は、前記ヒータユニットが有する係合部と係合する被係合部であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記被装着部は、前記ヒータユニットをビス止めするためのビス穴であることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
13. 前記画像形成装置が有する前記ダクトファンと、前記ヒータユニットが有する前記ファンとは、連動して駆動されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。