JP4109897B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体である感光体の表面を帯電装置で一様に帯電させ、帯電させた感光体の表面に露光装置によって静電潜像を形成している。この静電潜像は、現像装置から供給されたトナーにより現像され、トナー像として可視化される。
【0003】
可視化されたトナー像は、転写装置により用紙等の転写材に転写され、その後、定着装置により熱と圧力を加えられて定着される。転写材へ転写されずに感光体上に残留したトナーはクリーニング装置により除去される。
【0004】
感光体表面を帯電させる帯電装置は、その放電に伴って、放電生成物質、例えば、オゾンや窒素酸化物等のガスを発生する。このような放電生成物質が帯電装置等に滞留すると、帯電装置等の放電が不安定となり、帯電ムラや除電ムラを生じ、これにより感光体表面に形成されるトナー像の画質が低下し、また、滞留した放電生成物質が空気中の水分と化合して感光体表面に悪影響を与え、画像ボケが発生し、感光体の寿命が低下する恐れもある。これらの現象は、画像形成装置が設置された室内の湿度が高い場合に顕著に現れる。また、電子写真方式では、帯電に限らず、現像、転写、クリーニング等の性能も湿度による影響を受け変動してしまう。
【0005】
ここで、空気は温度によって飽和水蒸気圧が変わるので、空気の温度が変わると、含まれている水の量は同じであるのに相対湿度の値は変化する。また、水蒸気の形で水が空気に溶けることのできる量は、温度が低くなるほど少なくなるので、低温では結露しやすくなる。
【0006】
以上のように、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体の温度を調整したり、感光体の周囲を乾燥させたり除湿する必要がある。
【0007】
感光体の温度を調整したり感光体の周囲を乾燥させたり除湿したりする技術として、例えば、特開平8−16073号公報、特開平9−114321号公報、特開平11−112709号公報、特開平9−269706号公報、特開平8−16073号公報、特開平9−81018号公報、特開平10−232591号公報、特開平10−254330号公報、特開2000−89647公報に記載された各種の技術がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのいずれの技術においても、画像形成装置内部の温度や湿度などを制御する為にヒータ等を必要としており、そのために多くの電力を消費してしまうという問題がある。また、画像形成装置の電源が遮断された状態では、画像形成装置内部の温度や湿度などを制御することができないという問題がある。
【0009】
また、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、定着装置などの発熱する装置が設けられているため、その熱が感光体に伝えられ、感光体の温度が過度に上昇する恐れがある。感光体は、一般的に熱の影響により特性が変化しやすく、物質の変質といった現象が発生し、所望の濃度の画像が得られなくなるという問題がある。
【0010】
本発明の目的は、像担持体での結露の防止における省エネを実現することである。
【0011】
本発明の目的は、電源が遮断された状態においても、像担持体に結露が発生することを防止することである。
【0012】
本発明の目的は、発熱する装置の熱の影響により像担持体の温度が過度に上昇することを防止することである。
【0013】
本発明の目的は、像担持体及びその他の作像装置を確実にメーカ側で回収してリサイクルできるようにすることである。
【0014】
本発明の目的は、像担持体及びその他の作像装置をメーカ側でリサイクル工程に乗せることを容易にすることである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、像担持体を露光して静電潜像を作成し、この静電潜像をトナーで現像し現像したトナー像を転写材に転写しその転写したトナー像を定着装置により加熱して前記転写材に定着させる画像形成装置において、前記定着装置から発生する熱の一部を蓄積する蓄熱部を具備し、前記蓄熱部は、蓄積した熱を放出した場合に前記像担持体及びその周囲を加熱可能なように前記担持体よりも下に配置されている。
【0016】
したがって、定着装置がトナー像を加熱しているときにはその熱の一部を蓄熱部が蓄積する。そして、例えば、画像形成装置への電源が遮断されて、定着装置からの熱の発生が停止され蓄熱部の周囲の温度が蓄熱部の温度よりも低くなった場合には、蓄熱部が熱を放出しその放出により空気の自然対流が発生し、蓄熱部が放出した熱が蓄熱部よりも上に配置されている像担持体及びその周囲に伝達され、これにより、像担持体及びその周囲が加熱されて乾燥する。よって、電源が遮断された場合であっても、像担持体における結露の発生が防止される。
【0017】
さらに、請求項1記載の発明は、空気が流れ、前記定着装置から発生する熱を空気を介して前記蓄熱部に伝達させるための第1の空気流路と、空気が流れ、前記蓄熱部が放出する熱を空気を介して前記像担持体及びその周囲に伝達させるための第2の空気流路と、前記第1及び第2の空気流路の開閉を行なう流路開閉部と、本装置の内部の結露に影響を与える物理量を検出するセンサと、前記センサが検出した物理量により本装置の内部に結露が発生する可能性があると判定した場合に、前記流路開閉部により前記第2の空気流路を開放する結露防止手段と、を具備する。
【0018】
したがって、定着装置から発生した熱は、第1の空気流路中の空気を介して蓄熱部に伝達される。そして、センサが検出した物理量により画像形成装置の内部に結露が発生する可能性があると結露防止手段が判定した場合には、結露防止手段によって第2の空気流路が開放されて、蓄熱部が放出する熱が第2の空気流路中の空気を介して像担持体及びその周囲に伝達される。
【0019】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記第2の空気流路中に、吸湿性を有する乾燥剤が設けられている。
【0020】
したがって、乾燥剤により第2の空気流路内が除湿され、これにより、像担持体の周囲が除湿される。
【0021】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の画像形成装置において、前記像担持体を帯電させる帯電装置と、帯電した前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上の静電潜像を現像して前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記転写材に転写する転写装置と、前記転写後に、前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、前記帯電装置、前記露光装置、前記現像装置、前記転写装置及び前記クリーニング装置のうちの少なくとも1つの装置を前記像担持体とともに覆ってそれらを外部と略遮断する遮断部材と、を具備する。
【0022】
したがって、定着装置のような高温を発生させる装置から像担持体や遮断部材で覆った装置が隔離される。
【0023】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の画像形成装置において、前記蓄熱部は、前記遮断部材により外部と略遮断された空間に接続されていて前記空間に加熱した空気を送ることにより前記像担持体及びその周囲を加熱する。
【0024】
したがって、遮断部材により密閉した空間に空気を送ることができる。
【0025】
請求項5記載の発明は、請求項3又は4記載の画像形成装置において、前記遮断部材は、本遮断部材が覆って外部と遮断している前記装置及び前記像担持体とともにユニット化されていて単一のユニットを構成し、このユニットは本装置の本体に固定されている。
【0026】
したがって、像担持体及びこの像担持体とともにユニット化されている装置については、画像形成装置本体からの取り外しをユーザが行なうことが困難となる。
【0027】
請求項6記載の発明は、請求項5記載の画像形成装置において、前記固定は、本装置の前記本体に専用工具により着脱可能な締結具により行なわれている。
【0028】
したがって、像担持体及びこの像担持体とともにユニット化されている装置については、専用工具を用意しているメーカ側では容易に取り外すことができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図1ないし図6に基づいて説明する。ここで、図1は本実施の形態の画像形成装置を概略的に示す縦断正面図、図2は作像ユニットと第2のダクトとを概略的に示す縦断正面図、図3は作像ユニットと第2のダクトとを連通させて密閉した状態の画像形成装置を概略的に示す縦断正面図である。
【0030】
画像形成装置1の本体2の内部には、図1に示すように、転写材である用紙3が積層保持される給紙部4から画像形成された用紙3が排紙される排紙部5に到る用紙搬送路6が形成され、この用紙搬送路6に沿って、用紙搬送部7、作像ユニット8、転写装置9、定着装置10等が配置されている。さらに、本体2の内部には、画像データに応じて書き込み光(例えばレーザ光)を出射することにより後述する像担持体である感光体11の表面に静電潜像を形成する露光装置12、作像ユニット8内部を乾燥させる結露防止部13等が設けられている。
【0031】
作像ユニット8は、図2に示すように、ドラム形状の感光体11、放電により感光体11の表面を一様に帯電させる帯電装置14、感光体11の表面に形成された静電潜像に対してトナーを供給することによりその静電潜像をトナー像として現像する現像装置15、そのトナー像が転写装置9により用紙3に転写された後に感光体11の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置16等により構成されており、これらは、遮断部材である筐体17に収納されて1つのユニットを形成している。
【0032】
筐体17は、前壁(図示せず)、後壁18及び隔壁19により形成されその内部の空間は外部と遮断されている。隔壁19には、感光体11の表面に形成されたトナー像を用紙3に転写するための転写窓20(図1参照)、露光装置12から出射された書き込み光を感光体11の表面に露光させるためのスリット状の図示しない露光窓、筐体17の内部に対して空気を出入りさせるための第1及び第2の空気出入口21,22が形成されている。第1の空気出入口21は、筐体17の上部に形成され、第2の空気出入口22は、感光体11の下方となる筐体17の下部に形成されている。転写窓20は、開閉シャッタ23により開閉される。この開閉シャッタ23は、図示しない駆動源により開閉駆動される。露光窓は、ガラスや樹脂などの透明板で覆われている。第1及び第2の空気出入口21,22は、流路切替部である第1及び第2の流路切替弁24,25により開閉される。これらの第1及び第2の流路切替弁24,25は、図示しない駆動源により開閉駆動される。
【0033】
感光体11は、筐体17の前壁と後壁18とにより図示しない玉軸受けを介して回転自在に支持されている。帯電装置14は、帯電ローラ26により感光体11を帯電させる。現像装置15は、トナー剤を攪拌する攪拌スクリュ27と現像ローラ28とを備えていて、感光体11表面の静電潜像をトナーにより可視像に現像する。クリーニング装置16は、クリーニングブレード29、クリーニングブラシ30、廃トナー搬送スクリュ(図示せず)を備えている。
【0034】
図1及び図3に示すように、転写装置9は、転写ベルト31がローラ32,33間に架け渡されて構成され、用紙3を搬送する機能とその用紙3に対してトナー像を転写させる機能とを有する。この転写装置9は、感光体11に対向する位置(図1)と感光体11から離反する位置(図3)とに移動自在とされており、図示しない駆動源により移動駆動される。定着装置10は、発熱源であるヒータ34を内蔵する加熱ローラ35と加圧ローラ36とを備えており、用紙3に転写されたトナー像を加熱及び加圧することにより用紙3に定着させる。
【0035】
結露防止部13は、熱を蓄積する蓄熱部である蓄熱剤37を備えており、定着装置10のヒータ34から発生する熱の一部である余剰熱を蓄熱剤37で蓄積し、その蓄積した熱を作像ユニット8の内部に放出して作像ユニット8の内部を乾燥させるものである。具体的には、結露防止部13は、図1に示すように、蓄熱剤37の他に、定着装置10のヒータ34を覆ってそのヒータ34から排気口38へ到るダクト39、定着装置10近傍のダクト39中に配置されヒータ34により熱せられた空気を蓄熱剤37に向けて送風する送風ファン41を備えている。排気口38は、本体2に形成された図示しない排出口に連通している。送風ファン41は、図示しないファンモータにより回転駆動される。蓄熱剤37としては、例えば、パラフィンを主成分とするもの等を例示することができる。この蓄熱剤37は、作像ユニット8よりも下であってダクト39の内部に配置されている。
【0036】
ダクト39は、定着装置10側であって画像形成装置1の本体2に固定的に設けられた第1のダクト40aと、排気口38が形成され作像ユニット8の隔壁19の外面に沿って作像ユニット8に一体化して形成された第2のダクト40bとによる2分割構成とされている。第2のダクト40bは、作像ユニット8の筐体17の第1及び第2の空気出入口21,22に連通している。ダクト39は、筐体17の露光窓を覆わない位置に配置され、露光装置12から射出される光の光路と交差していない。
【0037】
ここで、前述した第1及び第2の流路切替弁24,25は、第1及び第2の空気出入口21,22の開閉を行なうとともに、ダクト39の開閉も行なう構造とされている。具体的には、第1及び第2の流路切替弁24,25は、第1及び第2の空気出入口21,22を閉鎖しダクト39を開放するダクト開放位置と、第1及び第2の空気出入口21,22を開放しダクト39を閉鎖する空気出入口開放位置とに切替自在とされている。
【0038】
第1及び第2の流路切替弁24,25をダクト開放位置に切り替えることより、定着装置10部から排気口38までダクト39が開放されて第1の空気流路42が形成され、この状態で送風ファン41を駆動することにより、定着装置10のヒータ34から発生する余剰熱によって加熱された空気を蓄熱剤37へ送ることができる。一方、第1及び第2の流路切替弁24,25を空気出入口開放位置に切り替えることにより、作像ユニット8の筐体17と第2のダクト40bとが連通した状態で密閉されて第2の空気流路43が形成され、この状態で蓄熱剤37が熱を放出することにより、作像ユニット8と第2のダクト40bとの内部に自然対流が発生し、作像ユニット8及び第2のダクト40bとの内部を加熱して乾燥させることができる。
【0039】
第2のダクト40bの内部であって第2の空気流路43の内部には、第1の流路切替弁24と蓄熱剤37との間に位置させて吸湿性を有する乾燥剤44が設けられている。乾燥剤44としては、例えば、シリカゲル等を例示することができる。
【0040】
画像形成装置1には、図1に示すように、作像ユニット8の内部に配置され作像ユニット8の内部の温度及び湿度を検出するセンサである内部温湿度センサ45と、本体2の外壁に配置され画像形成装置1の外部の温度及び湿度を検出するセンサである外部温湿度センサ46とが設けられている。ここで、作像ユニット8の内部の温度及び湿度及び画像形成装置1の外部の温度及び湿度は、作像ユニット8の内部の結露に影響を与える物理量である。
【0041】
図4は画像形成装置1の各部の電気的接続を示すブロック図である。図4に示すように、画像形成装置1には、CPU、ROM、RAM(いずれも図示せず)等により構成され画像形成装置1の各部を制御する制御部47が設けられており、この制御部47に対して、用紙搬送部7、作像ユニット8の各部、転写装置9、定着装置10、露光装置12、第1及び第2の流路切替弁24,25、内部温湿度センサ45、外部温湿度センサ46等が接続されている。ここで、RAMには、第1及び第2の流路切替弁24,25の位置情報が記憶される。
【0042】
画像形成装置1の電源は、主電源ON、副電源ON、電源OFFのいずれか一つに切り替え可能とされている。主電源ONでは、画像形成装置1の各部が作動可能な電力が各部に供給される。副電源ONでは、主電源がOFFとなり画像形成に必要な電力は遮断され、制御部47、第1及び第2の流路切替弁24,25、内部温湿度センサ45及び外部温湿度センサ46等の後述する乾燥処理に必要な各部が作動可能な電力のみが供給される。電源OFFでは、画像形成装置1への全電力が遮断される。なお、電源OFFの状態からは、主電源ONへの切替のみ可能とされている。
【0043】
次に、制御部47が行なう乾燥処理を図4に基づいて説明する。ここで、図4は乾燥処理の流れを示すフローチャートである。
【0044】
電源切り替えが行なわれ(ステップS1のY)、その電源切り替えが主電源ONへの切り替えである場合には(ステップS2のY)、乾燥準備処理を行なう(ステップS3)。具体的には、第1及び第2の流路切替弁24,25をダクト開放位置に切り替えるとともに、送風ファン41を回転駆動させる。そして、第1及び第2の流路切替弁24,25の位置をRAMに記憶させる。これにより、第1の空気流路42が形成され、定着装置10から発生する余剰熱で加熱された空気が送風ファン41により蓄熱剤37へ送られ、蓄熱剤37に定着装置10から発生する熱が蓄積される。このとき、第2のダクト40bに配置された乾燥剤44も加熱空気にさらされるので、乾燥剤44が吸湿して水分を含んでいる場合には、乾燥剤44が乾燥される。そして、乾燥剤44を乾燥させ水分を多く含んだ空気は、排出口より外部へ排出される。これにより、その水分を多く含んだ空気が作像ユニット8の内部に流入することがない。
【0045】
一方、電源の切り替えが主電源ONではなく(ステップS2のN)、主電源ONの状態から副電源ON(主電源OFF)への切替である場合には(ステップS4のY)、内部温湿度センサ45及び外部温湿度センサ46が検出した温度により作像ユニット8の内部に結露が発生する可能性があるか否かを判定する。具体的には、作像ユニット8の筐体17内部の温度が画像形成装置1の外部温度以下か否かを判定する(ステップS5)。内部温湿度センサ45及び外部温湿度センサ46が検出する温度を比較して、作像ユニット8の筐体17内部の温度が画像形成装置1の外部温度以下になったと判断した場合には(ステップS5のY)、乾燥処理を実行する(ステップS6)。
【0046】
ステップS6での具体的な処理は、第1及び第2の流路切替弁24,25を空気出入口開放位置に切り替える(結露防止手段)とともに、送風ファン41を停止させ、RAMに記憶されている第1及び第2の流路切替弁24,25の位置を更新する。そして、定着装置10を離反位置に移動させて、開閉シャッタ23を閉じる。これにより、作像ユニット8の筐体17と第2のダクト40bとが連通した状態で密閉され第2の空気流路43が形成される。このとき、副電源ON(主電源OFF)であるので、定着装置10からの熱の発生は停止されており、蓄熱剤37の周囲の温度が蓄熱剤37の温度よりも低くなった場合に、蓄熱剤37が熱を徐々に放出する。これにより、空気が加熱され、作像ユニット8と第2のダクト40bとの内部に自然対流が発生し、作像ユニット8及び第2のダクト40bとの内部が加熱され、感光体11を含む作像ユニット8の内部の乾燥が実行される。また、このとき、自然対流している空気が乾燥剤44にさらされることにより、作像ユニット8及び第2のダクト40bの内部は乾燥剤44によって効率よく除湿されることになる。
【0047】
また、電源の切り替えが主電源ONや副電源ONではなく(ステップS4のN)、電源OFFの場合には、第1及び第2の流路切替弁24,25の位置を確認する(ステップS7)。第1及び第2の流路切替弁24,25の位置の確認は、RAMに記憶されている第1及び第2の流路切替弁24,25の位置情報を参照することにより行なわれる。第1及び第2の流路切替弁24,25が空気出入口開放位置にあると判断した場合には(ステップS7のY)、この状態で、副電源ON(主電源OFF)の場合に説明したように感光体11を含む作像ユニット8の内部の乾燥及び除湿が実行されるので、処理を終了する。
【0048】
一方、ステップS7において、第1及び第2の流路切替弁24,25の位置が空気出入口開放位置ではなくダクト開放位置であると判断した場合には(ステップS7のN)、ステップS6に進み乾燥処理を実行する。これにより、感光体11を含む作像ユニット8の内部の乾燥及び除湿が実行される。
【0049】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置1によれば、副電源ON(主電源OFF)や電源OFFの状態で定着装置10からの熱の発生が停止され、蓄熱剤37の周囲の温度が蓄熱剤37の温度よりも低くなった場合には、蓄熱剤37が熱を放出して蓄熱剤37よりも上に配置されている感光体11を含む作像ユニット8の内部を加熱するので、感光体11を含む作像ユニット8の内部を加熱して乾燥させるために特段の電力を必要とせず、画像形成装置1における感光体11を含む作像ユニット8の内部の結露防止における省エネを実現することができる。また、電源が遮断された場合であっても、感光体11を含む作像ユニット8の内部における結露の発生を防止することができる。ここで、電源OFFの状態における従来の画像形成装置1では、冬期の朝に室内のエアコンを作動させたときの室温の急激な変化により装置内部で結露が発生しやすいが、本実施の形態では、電源が遮断された状態でも作像ユニット8の内部が上述のように加熱されて乾燥するので、このような場合においても、作像ユニット8内部の結露を確実に防止することができる。
【0050】
また、画像形成装置1は、第1及び第2の空気流路42,43と、第1及び第2の流路切替弁24,25とが設けられているので、定着装置10から発生した熱を第1の空気流路42中の空気を介して確実に蓄熱剤37に伝達することができ、蓄熱剤37が放出する熱を第2の空気流路43中の空気を介して作像ユニット8の内部に確実に伝達させることができる。
【0051】
また、乾燥処理を、例えば、主電源ONから副電源ON(主電源OFF)への切り替えを条件に行なうようにした場合には、乾燥が必要のない環境の場合においても、主電源ON/副電源ON(主電源OFF)の切替が繰り返し行なわれたときには、その分必要のない乾燥処理が行なわれることとなり不経済となるが、本実施の形態では、内部温湿度センサ45及び外部温湿度センサ46が検出した温度により作像ユニット8の内部に結露が発生する可能性があると判定した場合に、乾燥処理を実行するので、乾燥処理における省エネを実現することができる。
【0052】
また、作像ユニット8に連通して密閉される第2のダクト40b内に乾燥剤44が設けられているので、これにより、感光体11を含む作像ユニット8の内部の結露の発生をより確実に防止することができる。
【0053】
また、定着装置10のような高温を発生させる装置から作像ユニット8の筐体17により感光体11等が隔離されているので、感光体11等に過度の熱が伝達することを防止することができる。これにより、感光体11の温度が過度に上昇することを防止することができる。
【0054】
また、密閉された作像ユニット8の内部に蓄熱剤37により加熱した空気を送るので、感光体11の表面の乾燥を効率良く行なうことができる。
【0055】
この画像形成装置1は、感光体11を含む作像ユニット8の内部の結露が防止されるので、結露が防止されていない従来の画像形成装置1よりも長寿命となり、感光体11を含む作像ユニット8の各部については、定期的な交換が不要になり、それらをユーザにより交換が容易なプロセスカートリッジの形態でユーザに提供する必要がなくなる。
【0056】
そこで、本実施の形態では、作像ユニット8を画像形成装置1の本体2に専用工具を使用して固定する構成として、このような専用工具を所有しているサービスマンのみが、作像ユニット8の取り付け及び取り外しを行なうことができるようにしている。
【0057】
具体的には、作像ユニット8の筐体17には、支持部材48が設けられていて、この支持部材48にはネジ穴49が設けられている。そして、ネジ穴49に着脱可能な締結具であるネジ(図示せず)が挿入され、かつ、そのネジを画像形成装置1の本体2の前面に設けられたネジ穴(図示せず)にとめることによって、支持部材48が画像形成装置1の本体2の前面に固定されるようになっている。
【0058】
ここで使用されるネジは、一般的に使用されているプラスネジや、マイナスネジではなく、そのドライバ穴が特殊形状に形成されている。即ち、このネジは、例えば、メーカ側のサービスマンのみが所持を許可されていて、このネジのみに対応した特殊な専用工具である専用ドライバ(図示せず)を用いたときのみ着脱可能で、それ以外の市販の通常のドライバでは取り付け、あるいは、取り外したりすることができないように形成されている。
【0059】
よって、ユーザは作像ユニット8を容易に取り外せないが、メーカの信託を受けたサービスマンには容易に取り外せる。これにより、ユーザが作像ユニット8の交換のために使用済の作像ユニット8を取り外して廃棄することがなく、作像ユニット8の内部の各部を確実にメーカ側で回収することができるようになり、また、メーカ側でリサイクル工程に乗せることが容易になる。
【0060】
この結果、作像ユニット8を、中古品として再利用し、あるいは、リサイクル過程に確実に乗せたりするための作業を、メーカ側で確実に行なうことができるようになり、環境への負荷低減を確実に促進させることができる。このように、ユーザが使用しなくなった作像ユニット8は、メーカが回収できるようにすることが望ましい。
【0061】
また、使用しなくなった作像ユニット8をメーカが回収することで、作像ユニット8の交換に慣れないユーザが感光体11などの各部に誤って触れることにより発生する、各部の破損やユーザ自身の汚染や損傷も防止することができ、品質保証を図るとともにユーザの負荷も低減することができる。
【0062】
さらに、作像ユニット8をメーカのみで取り付け及び取り外し可能な形態とすることは、次のような品質保証の点でも意義がある。すなわち、ユーザによる取り付け及び取り外しを基本とする形態では、作像ユニット8を取り付けるたびに微妙な取り付け誤差が発生する可能性が高いが、メーカの専門家による取り付けを行なえば、このような取り付け誤差を低減もしくは無くすことが可能である。特に作像ユニット8が画像形成装置1に対してしっかりと固定されている程、その取り付け誤差を低減することができる。
【0063】
さらに、露光装置12と感光体11との位置決め精度は、将来予想される高解像度化に伴い、一層厳しくなる方向に進んでおり、ユーザによる作業ではその取り付け精度を十分に出すことが困難と予想されるので、このような取り付け方は、大変有効である。
【0064】
なお、本実施の形態では、副電源ON及び電源OFFのときに、乾燥処理を行なう例を説明したが、乾燥処理は、主電源ONのときに行なってもよい。このときには、図5に示すように、開閉シャッタ23を開き転写装置9を感光体11に対向させた状態で、第1及び第2の流路切替弁24,25を空気出入口開放位置に切り替えればよい。
【0065】
また、本実施の形態では、乾燥処理において、作像ユニット8の内部に結露が発生する可能性があるか否かを判定するのに、内部温湿度センサ45及び外部温湿度センサ46が検出した温度を用いて行なう例を説明したが、これに限るものではなく、例えば、内部温湿度が検出する湿度を用いて行なってもよい。
【0066】
また、本実施の形態では、像担持体として感光体11を用いた例を説明したが、像担持体はこれに限るものはなく、例えば、中間ベルトなどの中間転写体を用いたものであってもよい。
【0067】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、像担持体を露光して静電潜像を作成し、この静電潜像をトナーで現像し現像したトナー像を転写材に転写しその転写したトナー像を定着装置により加熱して前記転写材に定着させる画像形成装置において、前記定着装置から発生する熱の一部を蓄積する蓄熱部を具備し、前記蓄熱部は、蓄積した熱を放出した場合に前記像担持体及びその周囲を加熱可能なように前記担持体よりも下に配置されていることにより、例えば、画像形成装置への電源が遮断されて定着装置からの熱の発生が停止され、蓄熱部の周囲の温度が蓄熱部の温度よりも低くなった場合には、蓄熱部が熱を放出して蓄熱部よりも上に配置された像担持体及びその周囲を効率良く加熱して乾燥させるので、像担持体及びその周囲を加熱するために特段の電力を必要とせず、像担持体の結露防止における省エネを実現することができる。また、電源が遮断された場合であっても、像担持体における結露の発生を防止することができる。
【0068】
さらに、請求項1記載の発明によれば、空気が流れ、前記定着装置から発生する熱を空気を介して前記蓄熱部に伝達させるための第1の空気流路と、空気が流れ、前記蓄熱部が放出する熱を空気を介して前記像担持体及びその周囲に伝達させるための第2の空気流路と、前記第1及び第2の空気流路の開閉を行なう流路開閉部と、本装置の内部の結露に影響を与える物理量を検出するセンサと、前記センサが検出した物理量により本装置の内部に結露が発生する可能性があると判定した場合に、前記流路開閉部により前記第2の空気流路を開放する結露防止手段と、を具備することにより、定着装置から発生した熱を第1の空気流路中の空気を介して確実に蓄熱部に伝達することができる。また、センサが検出した物理量により画像形成装置の内部に結露が発生する可能性があると結露防止手段が判定した場合には、結露防止手段によって第2の空気流路が開放されるので、蓄熱部が放出する熱を第2の空気流路中の空気を介して像担持体及びその周囲に伝達することができる。
【0069】
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の画像形成装置において、前記第2の空気流路中に、吸湿性を有する乾燥剤が設けられていることにより、乾燥剤により第2の空気流路内が除湿され、これにより、像担持体の周囲を除湿することができ、より確実に像担持体での結露の発生を防止することができる。
【0070】
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2記載の画像形成装置において、前記像担持体を帯電させる帯電装置と、帯電した前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、前記像担持体上の静電潜像を現像して前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記転写材に転写する転写装置と、前記転写後に、前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、前記帯電装置、前記露光装置、前記現像装置、前記転写装置及び前記クリーニング装置のうちの少なくとも1つの装置を前記像担持体とともに覆ってそれらを外部と略遮断する遮断部材と、を具備することにより、定着装置のような高温を発生させる装置から像担持体や遮断部材で覆った装置が隔離されるので、像担持体に過度の熱が伝達することを防止することができ、像担持体の温度が過度に上昇することを防止することができる。
【0071】
請求項4記載の発明によれば、請求項3記載の画像形成装置において、前記蓄熱部は、前記遮断部材により外部と略遮断された空間に接続されていて前記空間に加熱した空気を送ることにより前記像担持体及びその周囲を加熱することにより、遮断部材により密閉した空間に空気を送ることができるので、像担持体の表面等の乾燥を効率良く行なうことができる。
【0072】
請求項5記載の発明によれば、請求項3又は4記載の画像形成装置において、前記遮断部材は、本遮断部材が覆って外部と遮断している前記装置及び前記像担持体とともにユニット化されていて単一のユニットを構成し、このユニットは本装置の本体に固定されていることにより、像担持体及びこの像担持体とともにユニット化されている装置については、画像形成装置本体からの取り外しをユーザが行なうことが困難となるので、像担持体及びこの像担持体とともにユニット化されている装置を従来のようにプロセスカートリッジとした場合にくらべて、確実にメーカ側で回収することができるようになる。
【0073】
請求項6記載の発明によれば、請求項5記載の画像形成装置において、前記固定は、本装置の前記本体に専用工具により着脱可能な締結具により行なわれていることにより、像担持体及びこの像担持体とともにユニット化されている装置については、専用工具を用意しているメーカ側では容易に取り外すことができるので、像担持体及びこの像担持体とともにユニット化されている装置を、メーカ側でリサイクル工程に乗せることが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の画像形成装置を概略的に示す縦断正面図である。
【図2】作像ユニットと第2のダクトとを概略的に示す縦断正面図である。
【図3】作像ユニットと第2のダクトとを連通させて密閉した状態の画像形成装置を概略的に示す縦断正面図である。
【図4】画像形成装置の各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図5】乾燥処理の流れを概略的に示すフローチャートである。
【図6】作像ユニットの内部を乾燥させながら画像形成を行なう画像形成装置を概略的に示す縦断正面図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2 本体
3 転写材(用紙)
9 転写装置
10 定着装置
11 像担持体(感光体)
12 露光装置
14 帯電装置
15 現像装置
16 クリーニング装置
17 遮断部材(筐体)
24 流路開閉部(第1の流路切替弁)
25 流路開閉部(第2の流路切替弁)
37 蓄熱部(蓄熱剤)
42 第1の空気流路
43 第2の空気流路
44 乾燥剤
45 センサ(内部温湿度センサ)
46 センサ(外部温湿度センサ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using a conventional electrophotographic system, the surface of a photoconductor as an image carrier is uniformly charged by a charging device, and the surface of the charged photoconductor is exposed by an exposure device. An electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is developed with toner supplied from the developing device and visualized as a toner image.
[0003]
The visualized toner image is transferred to a transfer material such as paper by a transfer device, and then fixed by applying heat and pressure by a fixing device. Toner remaining on the photosensitive member without being transferred to the transfer material is removed by a cleaning device.
[0004]
The charging device that charges the surface of the photoreceptor generates a discharge product, for example, a gas such as ozone or nitrogen oxide, along with the discharge. If such a discharge-generating substance stays in the charging device or the like, the discharge of the charging device or the like becomes unstable, causing uneven charging or uneven discharge, thereby reducing the image quality of the toner image formed on the surface of the photoconductor. Further, the staying discharge product is combined with moisture in the air and adversely affects the surface of the photoreceptor, image blurring may occur, and the life of the photoreceptor may be shortened. These phenomena are prominent when the humidity in the room where the image forming apparatus is installed is high. Further, in the electrophotographic system, performances such as development, transfer, and cleaning are not limited to charging but fluctuate due to the influence of humidity.
[0005]
Here, since the saturated water vapor pressure changes depending on the temperature of the air, when the temperature of the air changes, the amount of water contained is the same, but the value of the relative humidity changes. In addition, the amount of water that can be dissolved in the air in the form of water vapor decreases as the temperature decreases, so that condensation tends to occur at low temperatures.
[0006]
As described above, in the electrophotographic image forming apparatus, it is necessary to adjust the temperature of the photoconductor, to dry or dehumidify the periphery of the photoconductor.
[0007]
As a technique for adjusting the temperature of the photoconductor or drying or dehumidifying the periphery of the photoconductor, for example, JP-A-8-16073, JP-A-9-114321, JP-A-11-112709, Various types described in Kaihei 9-269706, JP-A-8-16073, JP-A-9-81018, JP-A-10-232591, JP-A-10-254330, JP-A 2000-89647 There is a technology.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any of these techniques, there is a problem that a heater or the like is required to control the temperature, humidity, and the like inside the image forming apparatus, and thus a large amount of power is consumed. Further, there is a problem in that the temperature and humidity inside the image forming apparatus cannot be controlled when the power source of the image forming apparatus is shut off.
[0009]
In addition, since an image forming apparatus using an electrophotographic system is provided with a heat generating device such as a fixing device, the heat is transmitted to the photoconductor, and the temperature of the photoconductor may rise excessively. Photoconductors generally have characteristics that their characteristics are likely to change due to the influence of heat, a phenomenon such as alteration of substances occurs, and an image having a desired density cannot be obtained.
[0010]
An object of the present invention is to realize energy saving in preventing condensation on an image carrier.
[0011]
An object of the present invention is to prevent the occurrence of condensation on the image carrier even when the power supply is shut off.
[0012]
An object of the present invention is to prevent the temperature of an image carrier from excessively rising due to the influence of heat of a device that generates heat.
[0013]
An object of the present invention is to ensure that an image carrier and other image forming devices can be collected and recycled by the manufacturer.
[0014]
An object of the present invention is to make it easy for a manufacturer to put an image carrier and other image forming apparatuses on a recycling process.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, an electrostatic latent image is formed by exposing the image carrier, the electrostatic latent image is developed with toner, the developed toner image is transferred to a transfer material, and the transferred toner image is fixed. An image forming apparatus that is heated and fixed on the transfer material by an apparatus, and includes a heat storage unit that stores a part of heat generated from the fixing device, and the heat storage unit releases the image when the stored heat is released. It arrange | positions below the said support body so that a support body and its circumference | surroundings can be heated.
[0016]
Therefore, when the fixing device is heating the toner image, a part of the heat is accumulated in the heat storage unit. For example, when the power supply to the image forming apparatus is shut off, heat generation from the fixing device is stopped, and the temperature around the heat storage unit becomes lower than the temperature of the heat storage unit, the heat storage unit generates heat. The natural convection of air is generated due to the discharge, and the heat released from the heat storage unit is transmitted to the image carrier and its surroundings arranged above the heat storage unit, thereby the image carrier and its surroundings are Heat to dry. Therefore, even when the power is shut off, the occurrence of condensation on the image carrier is prevented.
[0017]
further,
[0018]
Therefore, the heat generated from the fixing device is transmitted to the heat storage unit via the air in the first air flow path. When the condensation prevention means determines that condensation may occur inside the image forming apparatus based on the physical quantity detected by the sensor, the second air flow path is opened by the condensation prevention means, and the heat storage unit Is transmitted to the image carrier and its surroundings through the air in the second air flow path.
[0019]
[0020]
Therefore, the inside of the second air flow path is dehumidified by the desiccant, thereby dehumidifying the periphery of the image carrier.
[0021]
[0022]
Therefore, the apparatus covered with the image carrier and the blocking member is isolated from the apparatus that generates a high temperature such as the fixing apparatus.
[0023]
[0024]
Therefore, air can be sent to the space sealed by the blocking member.
[0025]
[0026]
Therefore, it is difficult for the user to remove the image carrier and the device unitized with the image carrier from the image forming apparatus main body.
[0027]
[0028]
Therefore, the manufacturer carrying out the dedicated tool can easily remove the image carrier and the apparatus unitized with the image carrier.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a longitudinal front view schematically showing an image forming apparatus of the present embodiment, FIG. 2 is a longitudinal front view schematically showing an image forming unit and a second duct, and FIG. 3 is an image forming unit. FIG. 2 is a longitudinal front view schematically showing the image forming apparatus in a state where the air duct and the second duct are communicated and sealed.
[0030]
Inside the
[0031]
As shown in FIG. 2, the
[0032]
The
[0033]
The photoreceptor 11 is rotatably supported by a front wall and a
[0034]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0035]
The dew
[0036]
The
[0037]
Here, the first and second flow
[0038]
By switching the first and second flow
[0039]
Inside the second duct 40b and inside the
[0040]
As shown in FIG. 1, the
[0041]
FIG. 4 is a block diagram showing the electrical connection of each part of the
[0042]
The power source of the
[0043]
Next, the drying process performed by the
[0044]
When the power is switched (Y in step S1) and the power switching is switching to the main power ON (Y in step S2), a drying preparation process is performed (step S3). Specifically, the first and second flow
[0045]
On the other hand, when the power source is not switched from the main power source (N in step S2) but from the main power source ON state to the sub power source (main power source OFF) (Y in step S4), the internal temperature and humidity It is determined whether or not condensation may occur inside the
[0046]
The specific processing in step S6 is that the first and second flow
[0047]
Further, when the power supply is not switched on from the main power supply or the sub power supply (N in Step S4) and the power supply is OFF, the positions of the first and second flow
[0048]
On the other hand, if it is determined in step S7 that the positions of the first and second flow
[0049]
As described above, according to the
[0050]
In addition, since the
[0051]
For example, when the drying process is performed on the condition that switching from the main power supply ON to the sub power supply ON (main power supply OFF), even in an environment where drying is not necessary, the main power ON / sub When power ON (main power OFF) is repeatedly performed, unnecessary drying processing is performed, which is uneconomical. In the present embodiment, the internal temperature /
[0052]
Further, since the
[0053]
In addition, since the photoconductor 11 and the like are isolated from the device that generates a high temperature such as the fixing
[0054]
Further, since the air heated by the
[0055]
Since this
[0056]
Therefore, in the present embodiment, as a configuration in which the
[0057]
Specifically, a
[0058]
The screw used here is not a commonly used plus screw or minus screw, but its driver hole is formed in a special shape. That is, for example, only the manufacturer's service person is allowed to carry this screw, and it can be attached and detached only when using a dedicated driver (not shown) which is a special dedicated tool corresponding only to this screw. It is formed so that it cannot be attached or detached by other commercially available ordinary drivers.
[0059]
Therefore, the user cannot easily remove the
[0060]
As a result, it becomes possible for the manufacturer to reliably carry out the work for reusing the
[0061]
In addition, the manufacturer collects the
[0062]
Furthermore, it is also meaningful to make the
[0063]
Furthermore, the positioning accuracy between the
[0064]
In this embodiment, the example in which the drying process is performed when the sub power source is ON and the power source is OFF has been described. However, the drying process may be performed when the main power source is ON. At this time, as shown in FIG. 5, the first and second flow
[0065]
In the present embodiment, the internal temperature /
[0066]
In this embodiment, the example using the photoconductor 11 as the image carrier has been described. However, the image carrier is not limited to this, and for example, an intermediate transfer member such as an intermediate belt is used. May be.
[0067]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the image bearing member is exposed to create an electrostatic latent image, the electrostatic latent image is developed with toner, the developed toner image is transferred to a transfer material, and the transferred toner image In the image forming apparatus that heats the toner by the fixing device and fixes the image to the transfer material, the image forming apparatus includes a heat storage unit that stores a part of the heat generated from the fixing device, and the heat storage unit releases the accumulated heat. Since the image carrier and its surroundings are arranged below the carrier so that they can be heated, for example, the power supply to the image forming apparatus is shut off and the generation of heat from the fixing device is stopped. When the temperature around the heat storage unit becomes lower than the temperature of the heat storage unit, the heat storage unit releases heat and efficiently heats and dries the image carrier disposed above the heat storage unit and its surroundings. To heat the image carrier and its surroundings Without requiring power stages, it is possible to realize energy saving in preventing dew condensation of the image carrier. Even when the power is shut off, it is possible to prevent the occurrence of condensation on the image carrier.
[0068]
further,
[0069]
[0070]
[0071]
[0072]
[0073]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal front view schematically showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional front view schematically showing an image forming unit and a second duct.
FIG. 3 is a longitudinal front view schematically showing the image forming apparatus in a state where the image forming unit and a second duct are communicated and sealed.
FIG. 4 is a block diagram illustrating electrical connection of each unit of the image forming apparatus.
FIG. 5 is a flowchart schematically showing a flow of a drying process.
FIG. 6 is a longitudinal front view schematically showing an image forming apparatus that forms an image while drying the inside of the image forming unit.
[Explanation of symbols]
1 Image forming device
2 body
3 Transfer material (paper)
9 Transfer device
10 Fixing device
11 Image carrier (photoreceptor)
12 Exposure equipment
14 Charging device
15 Development device
16 Cleaning device
17 Blocking member (housing)
24 channel opening / closing part (first channel switching valve)
25 Channel opening / closing part (second channel switching valve)
37 Thermal storage unit (thermal storage agent)
42 First air flow path
43 Second air flow path
44 Desiccant
45 sensor (internal temperature and humidity sensor)
46 sensor (external temperature and humidity sensor)
Claims (6)
この静電潜像をトナーで現像し現像したトナー像を転写材に転写しその転写したトナー像を定着装置により加熱して前記転写材に定着させる画像形成装置において、
前記定着装置から発生する熱の一部を蓄積する蓄熱部を具備し、
前記蓄熱部は、蓄積した熱を放出した場合に前記像担持体及びその周囲を加熱可能なように前記担持体よりも下に配置され、
空気が流れ、前記定着装置から発生する熱を空気を介して前記蓄熱部に伝達させるための第1の空気流路と、
空気が流れ、前記蓄熱部が放出する熱を空気を介して前記像担持体及びその周囲に伝達させるための第2の空気流路と、
前記第1及び第2の空気流路の開閉を行なう流路開閉部と、
本装置の内部の結露に影響を与える物理量を検出するセンサと、
前記センサが検出した物理量により本装置の内部に結露が発生する可能性があると判定した場合に、前記流路開閉部により前記第2の空気流路を開放する結露防止手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。The image carrier is exposed to create an electrostatic latent image,
In the image forming apparatus in which the electrostatic latent image is developed with toner, the developed toner image is transferred to a transfer material, and the transferred toner image is heated by a fixing device and fixed on the transfer material.
Comprising a heat storage section for storing a part of heat generated from the fixing device;
The heat storage unit is disposed below the carrier so that the image carrier and its surroundings can be heated when the accumulated heat is released ,
A first air flow path for causing air to flow and transferring heat generated from the fixing device to the heat storage unit via air;
A second air flow path for transmitting air and transferring the heat released from the heat storage unit to the image carrier and its surroundings through the air;
A flow path opening and closing section for opening and closing the first and second air flow paths;
A sensor that detects a physical quantity that affects the internal condensation of the device;
Condensation prevention means for opening the second air flow path by the flow path opening / closing section when it is determined that there is a possibility that dew condensation may occur inside the apparatus due to the physical quantity detected by the sensor. An image forming apparatus.
前記像担持体上の静電潜像を現像して前記像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を前記転写材に転写する転写装置と、
前記転写後に、前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング装置と、
前記帯電装置、前記露光装置、前記現像装置、前記転写装置及び前記クリーニング装置のうちの少なくとも1つの装置を前記像担持体とともに覆ってそれらを外部と略遮断する遮断部材と、を具備することを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。A charging device for charging the pre Kizo carrier, an exposure device for forming an electrostatic latent image on said image bearing member charged,
A developing device that develops an electrostatic latent image on the image carrier to form a toner image on the image carrier;
A transfer device for transferring a toner image formed on the image carrier to the transfer material;
A cleaning device for removing residual toner on the image carrier after the transfer;
A blocking member that covers at least one of the charging device, the exposure device, the developing device, the transfer device, and the cleaning device together with the image carrier and substantially blocks them from the outside. the image forming apparatus according to claim 1 or 2 wherein.
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