JP2626031B2 - 画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、帯電手段機器を含む作像プロセス機構によ
り像担持体面に目的の画像情報に対応した未定着画像を
形成し、画像定着は熱定着装置で行なう方式の転写式又
は直接式の電子写真複写機・静電記録機などの画像形成
装置の制御方法に関する。

上記において帯電手段機器の帯電は除電或は帯電・除
電の両方も含む。像担持体は転写式において繰返して作
像に供される回転ドラム型・回動ベルト型・走行ウエブ
型等の電子写真感光体・静電記録誘導体等、直接式にお
いて装置へ順次に供給或は順次に切断供給されるシート
状又はロール巻のエレクトロファックス紙（感光紙）・
静電記録紙等である。熱定着装置は熱ローラ対型・熱チ
ャンバ型・熱板型・熱線照射型・高周波加熱型等であ
る。

（従来の技術） 第５図はこの種の画像形成装置の一具体例装置の概略
構成を示している。

本例の画像形成装置は両面複写機能・多重複写機能を
有する原稿台固定−光学系移動型、回転ドラム型の転写
方式電子写真複写機である。

この複写機自体は公知に属するからその説明は簡単に
とどめる。０は複写すべき原稿であり、透明原稿台１上
に複写すべき画像面を下向きにして所定の載置基準をも
って載置され、その上から原稿圧着板２をかぶせること
によりセットされる。複写開始信号にもとずいて像担持
体としての電子写真感光ドラム５が軸5aを中心に時計方
向に所定の周速（プロセススピード）で回転駆動され、
その回転ドラム周面が帯電装置６により正又は負に一様
に帯電処理される。又移動光源3a、移動第１ミラー3b、
移動第２・第３ミラー3c・3d、結像レンズ3e、固定第１
〜第３ミラー3f・3g・3h等からなるそれ自体公知の移動
光学系３の作動により透明原稿台１上にセットされてい
る原稿０の下向き画像面が一辺側から他辺側に順次に照
明走査されて原稿画像が露光部4aにおいて、帯電装置６
により帯電された回転ドラム５面に順次にスリット結像
露光されて原稿画像に対応した静電潜像がドラム５面に
順次に形成されていく。４は移動光学系３とそれより下
方の作像機構との間に介在させた遮光板である。次いで
その潜像は予め選択指定された第１又は第２現像装置7a
・7bによりトナー現像されていく。

そのトナー像（未定着・可転写画像）は帯電装置８に
よる除電を受け、次いでドラム５と転写用帯電装置９と
の間においてその両者５・９間に、手差し給紙部10aも
しくは第１カセット給紙部10bもしくは第２カセット給
紙部10cから給送されてレジストローラ対11によりドラ
ム５の回転と周期どり・斜行どりされて搬送された転写
材Ｐに順次に転写されていく。トナー像転写を受けた転
写材は分離用帯電装置12によりドラム５面から順次に分
離され、搬送装置14により熱ローラ式定着装置15へ導入
されてトナー像の熱定着を受ける。トナー像転写後のド
ラム５面はクリーニング装置13で転写残りトナー等の除
去を受けて清浄面化されて繰返して像形成に供される。

定着装置15を出た転写材はそのまま片面複写物として
出力させるモードのときは第１フラッパ16（シートパス
切替え器）が実線示の姿勢に切換えられて第１ガイド17
・排紙ローラ対18から機外の排紙トレイ19へ出力され
る。

多重複写モードや両面複写モードのときは第１フラッ
パ16が２点鎖線示の姿勢に切換えられて定着装置15から
出た片面複写済みの転写材が第２ガイド20側へ案内さ
れ、第２フラッパ21a・スイッチバック部21b・第３フラ
ッパ21c・中間トレイ21d・再給送ローラ21e等からなる
中間ストック装置21へ導入される。そして該中間ストッ
ク装置21から再びレジストローラ対11へ回送されてドラ
ム５と転写用帯電装置９との間へ搬送されることにより
多重又は両面複写が実行される。

感光ドラム５とその周囲部に配設したプロセス機器か
らなる作像プロセス機構部において帯電装置類６・８・
９・12は高圧印加によるコロナ放電に伴ないオゾン等の
帯電生成物を発生する。帯電生成物は親水性であり、感
光ドラム５に付着するとドラム表面の帯電特性を部分的
に低下させて所謂画像流れと呼ばれる画像の乱れが発生
し易くなる。又帯電装置を汚して放電むらを発生させる
原因ともなる。

又作動プロセス機構部の感光ドラム近傍は熱定着装置
15からの熱の影響や摺動部各部の摩擦熱によって比較的
高温の雰囲気になり易く、そのような高温雰囲気は現像
装置やクリーニング装置内のトナーを凝集・凝固させや
すく、形成画像の画質低下につながる。

そこで装置本体内にこもる熱気及び感光ドラム（作動
プロセス機構部）近傍に帯電装置の作動に伴ない生じる
オゾン等の帯電生成物を装置本体外へ可及的速やかに排
除するために一般に排気ファン50を配設している。該排
気ファン50は一般に、感光ドラム５を含む作像プロセス
機構部と熱定着装置15との略中間部で画像形成装置本体
の背面板側に設置して作像機構近傍の帯電生成物を含む
熱気及び熱定着装置15から生じる熱気を速やかに画像形
成装置の背面側外部へ排除する構成とする場合が多い。
又排気中の帯電生成物を吸着捕集・分解等するフィルタ
部材を配設使用するようにしたものもある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのような排気手段構成の場合は画像形
成実行時のみならず、該実行時以外の下記・・の
期間中も継続して作動させる必要がある。

．画像形成装置のメイン電源スイッチがオンされてか
ら所要の画像形成プロセス機器が準備動作を終了するま
での装置ウオーミングアップ期間。熱定着装置の場合は
熱源への通電が開始されて装置温度が所定の定着可能温
度へ立ち上るまでの期間。

．ウオーミングアップ期間が終了して最初の画像形成
サイクルが開始されるまでの装置スタンバイ（待機）期
間、及び一の画像形成サイクルが終了した後、次の画像
形成サイクルが開始されるまでの画像形成サイクルの間
の装置スタンバイ期間。装置スタンバイ期間は画像形成
開始信号にもとずいていつでも画像形成の実行が可能で
あり、熱定着装置は所定の定着温度（例えば190℃前
後）に温度制御されている。

．画像形成装置のメイン電源スイッチがオフされてか
ら熱定着装置が実質的に冷え切るまでの後期間。

即ち、上記やの装置ウオーミングアップ期間・装
置スタンバイ期間も熱定着装置からは熱気が出ている
し、の後期間も熱定着装置からは余熱による熱気が出
ている。従って画像形成実行時だけ排気ファン50を作動
させるだけでは不十分で上記の熱気で熱気ごもりを生じ
るし、又画像形成実行終了までに作像プロセス機構部近
傍に生じた帯電生成物が完全には排出されないまま残る
ことにもなり、帯電生成物や装置本体内の高温雰囲気に
よる前述のような悪影響を完全には防止できないからで
ある。

しかし画像形成実行時のみならず、装置のメイン電源
スイッチをオンしてから、同スイッチをオフした後のな
おしばらくの間（例えば遅延回路により排気ファンへの
通電続行）の全期間を通じて排気ファン50を作動させ続
けることは電力消費の拡大や排気騒音等の問題を発生さ
せる。

そこで本発明は、この種の画像形成装置において、画
像形成実行時のみ排気ファンを作動させて積極排気する
構成にしたときでも、排気ファンが非作動である画像形
成実行時以外の期間も作像プロセス機構部近傍の熱気、
残留帯電生成物を含む熱気が引続き効果的に自然に装置
外に排出されていくように工夫して、排気ファンを常転
させる場合のような電力消費の増大や排気騒音の問題を
軽減化させ、しかも残留帯電生成物や高温雰囲気による
作像プロセス機構部に対する悪影響も除去するものであ
る。

（問題点を解決するための手段） （１）第１番目の発明は、 帯電手段機器を含む作像プロセス機構により像担持体
面に未定着画像を形成し、画像定着は熱定着装置で行な
う方式の転写式或は直接式の画像形成装置において、 作像プロセス機構近傍の空気を吸入して装置外部への
排気口へ導気する排気ダクトと、該排気ダクトの排気フ
ァンを具備させ、 上記排気ダクトは熱定着装置の熱気による加熱を受け
る熱定着装置上部近傍を通過させて作像プロセス機構側
から排気口側へ至らせるとともに、該排気ダクトの上記
の熱定着装置上部近傍通過部分が該排気ダクトの吸入口
側よりも高位となり、排気口は上記の熱定着装置上部近
傍通過部分よりも高位となるようにし、 上記排気ファンは装置の画像形成実行時だけ作動させ
る ことを特徴とする画像形成装置の制御方法である。

（２）第２番目の発明は、 帯電手段機器を含む作像プロセス機構により像担持体
面に未定着画像を形成し、画像定着は熱定着装置で行な
う方式の転写式或は直接式の画像形成装置において、 作像プロセス機構近傍の空気を吸入して装置外部への
排気口へ導気する排気ダクトと、該排気ダクトの排気フ
ァンを具備させ、 上記排気ダクトは熱定着装置の熱気による加熱を受け
る熱定着装置上部近傍を通過させて作像プロセス機構側
から排気口側へ至らせるとともに、該排気ダクトの吸入
口側に上記の熱定着装置上部近傍通過部分との間におい
て該吸入口側及び該熱定着装置上部近傍通過部分の何れ
よりも低位な部分を具備させ、排気口は上記の熱定着装
置上部近傍通過部分よりも高位となるようにし、 上記排気ファンは装置の画像形成実行時だけ作動させ
る ことを特徴とする画像形成装置の制御方法である。

（作 用） 即ち上記の第１番目・第２番目の何れの発明において
も、排気ダクトの熱定着装置上部近傍通過部分は画像形
成装置の画像形成実行時のみならず、装置のウオーミン
グアップ期間・スタンバイ期間・後期間の全期間を通じ
て熱定着装置で生じる熱気（輻射熱も含む）で加熱を受
け、その加熱部分のダクト内空気も加熱される。加熱さ
れたダクト内空気は軽気となってダクト内を高位である
排気口側へ熱対流効果で流動して排気口から装置外部へ
排出される。

これにより作像プロセス機構部側であるダクト吸入口
側が負圧となって作像プロセス機構部近傍の空気（熱
気、帯電生成物を含む熱気）がダクト内へ自然に吸入さ
れて排気口へ入れ装置外部へ排出されるエアフローがで
きる（煙突効果）。

このダクト内の吸入口側から排気口側への空気流れは
ダクトの熱定着装置上部近傍通過部分が熱定着装置で生
じる熱気で加熱を受ける限り自然に効果的に生じる。

従って例え排気ファンを用いなくとも画像形成実行時
を含めて装置のウオーミングアップ期間・スタンバイ期
間、及び熱定着装置が実質的に冷えた状態になるまでの
後期間の全期間を通じて作像プロセス機構部近傍の熱
気、帯電生成物を含む熱気の排気が該排気ダクトによる
無電力・無騒音で継続的に効果的に自然に行なわれる。

排気ファンを併用して排気ダクトを通じて作像プロセ
ス機構部近傍の熱気・帯電生成物を強制吸引排気する場
合でも、該排気ファンの作動による強制吸引排気は画像
形成実行時のみに限定しても支障がない。

即ち、装置の画像形成実行時以外の期間も上記のよう
に該排気ダクトの熱対流効果・煙突効果により該排気ダ
クトを通じて作像プロセス機構部近傍の熱気、残留帯電
生成物を含む熱気が引続き効果的に自然に排気されるか
らである。

従って、排気ファンの作動による強制吸引排気は画像
形成実行時のみにできるから、排気ファンを常転させる
場合のような電力消費の増大や排気騒音の問題を軽減化
させ、しかも残留帯電生成物や高温雰囲気による作像プ
ロセス機構部に対する悪影響も除去することができる。

作像プロセス機構部に対して熱定着装置が低位に配置
されている画像形成装置の場合、排気ダクトを単に作像
プロセス機構部から熱定着装置の上部近傍を経由させて
排気口へ至らせて配設したのではダクトの熱定着装置上
部近傍通過部分がダクトの作像プロセス機構部側である
吸入口側よりも低位になって、ダクトの熱定着装置上部
近傍通過部分が熱定着装置で加熱されたとき該ダクト部
分のダクト内加熱空気がダクト内を作像プロセス機構部
側へ逆流することになり、作像プロセス機構部近傍の熱
気・帯電生成物の吸い込みがなされないか、吸入効果が
悪くなる。

このような場合は前記第２番目の発明のような形態で
排気ダクトを配設することによりダクト内に常に作像プ
ロセス機構側であるダクト吸入口側から排気口側への空
気流れを生じさせて上記のような逆流なく、作像プロセ
ス機構部近傍の熱気、帯電生成物を含む熱気を前記と同
様の熱対流効果・煙突効果でダクトを通して排気口側へ
継続的に効果的に自然に行なわせることができる。

（実施例） 〈実施例１〉（第１・２図） 第１図は第１発明に従う一実施例画像形成装置の概略
構成図である。前述の第５図例画像形成装置と共通の構
成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略
する。

本例の画像形成装置において、作像プロセス機構部の
感光ドラム５・帯電装置６・クリーニング装置13の３つ
のプロセス機器は、これ等を一組にして一括して画像形
成装置本体に対して着脱交換自在のプロセスカートリッ
ジＫ（プロセスキッド）として構成してある。30は画像
形成装置本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジ
枠体（カートリッジ外装体）であり、帯電装置６・クリ
ーニング装置13の全体及び感光ドラム５の一部を密閉的
に囲んでおり、帯電装置６・クリーニング装置13がこの
枠体30に対して夫々着脱自在に取付け支持させてあり、
感光ドラム５は回転自在に取付け支持させてある。

カートリッジ枠体30の天面及び左側面には夫々第１及
び第２の開口部30a・30b（第２図の拡大図参照）を具備
させてあり、天面側の第１の開口部30aは枠体30内の帯
電装置６の背面開口部6aに対応連通している。

31は装置内に配設した排気ダクトであり、該排気ダク
トは作像プロセス機構部側から熱定着装置15の上部近傍
を通って装置本体の左側壁板の上部に開口させた排気口
32へ至っている。この排気口32には排気ファン33及び集
塵フィルタ34を設けてある。ダクト31の排気口32側とは
反対端側、即ち作像プロセス機構部側の端部開口が吸入
口31aであり、プロセスカートリッジＫが装置本体内に
装着されている状態においてカートリッジ枠体30の第２
の開口部30bが上記のダクト吸入口31aに対向対面した状
態となる。即ちカートリッジ枠体30内とダクト31とが連
通した状態となる。又カートリッジ枠体30の第１の開口
部30aが移動光学系３と作像機構部とを仕切る遮光板４
に設けた通気開口部4bに対向対面した状態となる。即ち
移動光学系３の配設空間と、プロセスカートリッジＫ内
の帯電装置６内とが連通した状態となる。

上記の排気ダクト31は、作像プロセス機構部側である
吸入口31aよりも、熱定着装置15の上部近傍通過部分31b
が高位にあり、且つ該ダクト部分31bよりも排気口32が
高位にあり、吸入口31aから排気口32へ向って上り勾配
の傾斜姿勢である。

35は画像形成装置本体の右側壁板の上部に開口させた
外気入口、36はこの外気入口に設けた除塵フィルタであ
る。該外気入口35は移動光学系３の配設空間に連通して
いる。

本例装置の場合は画像形成実行時は排気ファン33を作
動させて強制吸引排気をするようにしている。即ち排気
ファン33の作動による作像プロセス機構部を構成するプ
ロセスカードリッジＫの枠体30内の熱気・帯電生成物、
及び枠体30外の感光ドラム５囲り熱気・帯電生成物が排
気ダクト31の吸入口31aよりダクト内に強制吸引されて
排気口32から集塵フィルタ34を通して装置外部へ排気さ
れる。又プロセスカートリッジＫの枠内30内が上記の排
気で負圧となることにより、外気入口35から外気が除塵
フィルタ36を通して装置の移動光学系３の配設空間へ流
入し、遮光板４の通気開口部4b→カートリッジ枠体30の
第１の開口部30a→帯電装置６の背面開口部6a→帯電装
置６の放電開口と感光ドラム５との間隙部の経路でカー
トリッジ枠体30内に流入する。帯電装置６内へ流入した
外気は帯電装置内で発生しつつある帯電生成物をカート
リッジ枠体30内を持ち出す。又帯電装置６内及びカート
リッジ枠体30内に流入した外気は感光ドラム５・クリー
ニング装置13を冷却しながらダクト31を通して装置外へ
連続的に積極排気される。第１図において破線矢示は上
記の外気入口35から排気口32へ至るエアフローを示して
いる。

画像形成実行時以外の期間、即ち装置ウオーミングア
ップ期間、スタンバイ期間、後期間時は排気ファン33は
それへの通電をオフにして不作動にする。この期間中も
装置内に排気ファン33を作動させたときに同様のエアフ
ローが、流れはゆるくはなるけれども自然に継続して生
じて、作像プロセス機構部近傍の熱気、残留帯電生成物
を含む熱気がダクト31・排気口32を通して排気されてい
く。

即ち、排気ダクト31の熱定着装置上部近傍通過部分31
bは、通電・温調されている或は余熱を有する熱定着装
置15で生じる熱気で加熱を受けることにより、その加熱
部分のダクト内空気も加熱される。その加熱されたダク
ト内空気は軽くなってダクト内を高位である排気口32側
へ熱対流効果で流動して排気口32からフィルタ34を通し
て装置外へ出ていく。これによりダクトの吸入口側が負
圧となって作像プロセス機構部のカードリッジ枠体30内
の空気が吸入され、その結果排気ファン33を作動させた
ときと同様の、外気入口35から排気口32へ至るエアフロ
ーが自然に生じる。このエアフローはダクト31の上記部
分31bが熱定着装置15で加熱を受け続けている限り継続
して効果的に生じる。

従って、この自然のエアフローにより、排気ファン33
の作動を停止させた期間中も作像プロセス機構部近傍の
熱気・残留帯電生成物の排除が無電力・無騒音で効果的
になされるのである。

〈実施例２〉（第３図） 本例は熱定着装置15が作像プロセス機構部よりも低位
に配置されている装置における排気ダクト31の好ましい
配設形態を示している。

即ち排気ダクト31は作像プロセス機構部のカートリッ
ジ枠体30側から熱定着装置15の上部近傍を通って排気口
32へ至り、該ダクトの吸入口31a側と、熱定着装置上部
近傍通過部分31bとの間において該両部分31a・31bの何
れよりも低位な部分31cを有し、且つ部分31bよりも排気
口32が高位とする関係構成にしてある。

このような関係構成にすると自然排気させるとき、熱
定着装置15の上部近傍に対して高位の排気口32へ向う上
り勾配のダクト部分が対応して熱定着装置15の熱で加熱
されたダクト内の空気は常に排気口32へ向って流動する
から、作像プロセス機構部よりも熱定着装置15が低位に
存在していてもダクト内には常に作像プロセス機構部か
ら排気口32へ向うエアフローが安定に効果的に生じる。

熱定着装置15が作像プロセ機構部よりも低位に配置さ
れている場合に排気ダクト31を第４図（ａ）例のように
単に高位の作像プロセス機構部からそれよりも低位の熱
定着装置15の上部近傍に向って下り勾配で配設し、そこ
から更に高位の排気口32に向って上り勾配で配設した場
合には、排気ファン32による強制吸引排気のときはとも
かく、排気ファンによらず熱定着装置15の熱気によるダ
クト加熱で自然の熱対流エアフローを生じさせたときダ
クト部分31bで加熱されたダクト内空気が該ダクト部分3
1bよりも高位であるダクトの吸入口31a側へ向い作像プ
ロセス機構部のカートリッジ枠体30内に加熱空気が逆流
入することになり不都合を生じることになる。又第４図
（ｂ）のよに排気ダクト31を作像プロセス機構部から熱
定着装置の上方を経由させて排気口32へ向う全体に上り
勾配の形態で配設してもこの場合は熱定着装置15とダク
ト31bとの間隔距離ｌが大きくなるためダクト内の空気
が暖まりにくく熱対流による自然の排気エアフロー効果
が小さいものとなる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、排気ファンの
作動による強制吸引排気は画像形成実行時のみにできる
から、排気ファンを常転させる場合のような電力消費の
増大や排気騒音の問題を軽減化でき、しかも残留帯電生
成物や高温雰囲気による作像プロセス機構部に対する悪
影響も除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例画像形成装置の概略構成を示す縦断正
面図、第２図はプロセスカートリッジの概略構成を示す
拡大横断面図、第３図は他の実施例画像形成装置の概略
構成を示す縦断正面図、第４図（ａ）・（ｂ）は夫々比
較例画像形成装置の同上図、第５図は従来の画像形成装
置の一例の同上図である。 １は透明原稿台、３は移動光学系、５は感光ドラム、Ｋ
は該感光ドラム５・帯電装置６・クリーニング装置13を
組にしたプロセスカートリッジ、30はカートリッジ枠
体、31は排気ダクト、33は排気ファン、15は熱定着装
置。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電手段機器を含む作像プロセス機構によ
   り像担持体面に未定着画像を形成し、画像定着は熱定着
   装置で行なう方式の転写式或は直接式の画像形成装置に
   おいて、 作像プロセス機構近傍の空気を吸入して装置外部への排
   気口へ導気する排気ダクトと、該排気ダクトの排気ファ
   ンを具備させ、 上記排気ダクトは熱定着装置の熱気による加熱を受ける
   熱定着装置上部近傍を通過させて作像プロセス機構側か
   ら排気口側へ至らせるとともに、該排気ダクトの上記の
   熱定着装置上部近傍通過部分が該排気ダクトの吸入口側
   よりも高位となり、排気口は上記の熱定着装置上部近傍
   通過部分よりも高位となるようにし、 上記排気ファンは装置の画像形成実行時だけ作動させる ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
2. 【請求項２】帯電手段機器を含む作像プロセス機構によ
   り像担持体面に未定着画像を形成し、画像定着は熱定着
   装置で行なう方式の転写式或は直接式の画像形成装置に
   おいて、 作像プロセス機構近傍の空気を吸入して装置外部への排
   気口へ導気する排気ダクトと、該排気ダクトの排気ファ
   ンを具備させ、 上記排気ダクトは熱定着装置の熱気による加熱を受ける
   熱定着装置上部近傍を通過させて作像プロセス機構側か
   ら排気口側へ至らせるとともに、該排気ダクトの吸入口
   側に上記の熱定着装置上部近傍通過部分との間において
   該吸入口側及び該熱定着装置上部近傍通過部分の何れよ
   りも低位な部分を具備させ、排気口は上記の熱定着装置
   上部近傍通過部分よりも高位となるようにし、 上記排気ファンは装置の画像形成実行時だけ作動させる ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。