JP4635476B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来より、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置では、光源から出力された光ビームにより走査露光される感光体を複数備え、カラー画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置を低温下に放置した後に、装置本体の周囲の温度を室内の空調設備等により急激に上昇させると、装置内の雰囲気の温度は低温から高温へと急激に上昇する。このとき装置内の各種部品の温度は、短時間では周囲環境の温度変動に追随しにくいため、このような急激な装置本体内の雰囲気の温度上昇が生じると、各種部品の表面には結露が発生する可能性があった。特に、レーザを備え、レーザからの光を走査して射出する光走査装置内の光学部品等に発生した結露は、感光体に走査露光される光ビームの光学特性の劣化を引き起こす場合がある。

このような問題を解決するために、光走査装置内の光学部品等の結露を抑制する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、半導体レーザや反射ミラーを含む光学部品を箱状の光学ユニット内におさめて、その内部を密封する。これによって、昇温した雰囲気が露点温度以下の光学部品に触れることを抑制することができ、半導体レーザ等を含む光学部品の結露を防止することができる。
特開平５−１８２２２７号公報

しかしながら、特許文献１の技術を適用することによって、光走査装置内の光学部品に発生する結露を防止することはできるが、前述のように、光走査装置は、前記光学部品を密閉された筐体に収容しており、光ビームの射出開口には透明ガラス板を取付けている。このような構成では、透明ガラス板すなわち射出窓に結露が発生する可能性があるが、上記特許文献１では、射出窓の結露について言及されていない。

ところで、射出窓に発生した結露は、通常であれば、画像形成装置内の雰囲気の自然流動によって除々に解消されると考えられるが、装置の小型化を図るために複数の感光体を上下方向に配列した画像形成装置においては、下方側に設けられた感光体に光ビームを照射する射出窓は、最上部の射出窓に比べて該射出窓付近の雰囲気が滞留しやすい画像形成装置の底部により近い位置に位置するために、射出窓上に発生した結露が解消されにくく、射出窓の結露対策は、重要な課題となる。

本発明は上記事実を考慮し、上下方向に配列された複数の感光体を備えた画像形成装置において、光ビームを感光体へ射出する射出窓への結露発生を防止する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明の画像形成装置は、筐体内に収納されると共に、装置本体設置面に対して上下方向に配列された複数の射出窓を介して画像データに応じた光ビームを射出する光ビーム走査ユニットと、前記複数の射出窓の各々に対応するように前記装置本体設置面に対して上下方向に配列され、前記光ビーム走査ユニットから射出された光ビームを受けて静電潜像が形成される複数の像担持体を備え、前記複数の像担持体上の静電潜像を現像し且つ記録媒体へ転写する画像形成ユニットと、加熱源、及び、前記画像形成ユニット側の壁面の前記複数の射出窓の配列方向の長さが前記光ビームを走査ユニット側の壁面の前記複数の射出窓の配列方向の長さより長いコ字型に断面が屈曲されると共に少なくとも装置上方側が開口とされ、且つ該コ字型に屈曲された内側に前記加熱源を有すると共に該加熱源によって加熱される雰囲気を均一に拡散する熱拡散板で構成され、前記光ビーム走査ユニットと前記画像形成ユニットとの間に設けられ、前記複数の射出窓における最下部から最上部へ流動するように装置本体内の雰囲気を加熱するヒータユニットと、前記加熱源のオンオフを制御する制御手段と、を有する画像形成装置である。

本発明の画像形成装置は、画像データに応じた光ビームを射出する光ビーム走査ユニットを備えている。光ビーム走査ユニットは、筐体内に収納されており、装置本体設置面に対して上下方向に配列された複数の射出窓各々を介して光ビームを画像形成ユニットへ射出する。画像形成ユニットは、複数の射出窓各々に対応するように、装置本体設置面に対して上下方向に配列された複数の像担持体を備えている。光ビーム走査ユニットから複数の射出窓各々を介して光ビームが射出されると、画像形成ユニットの対応する像担持体各々へ静電潜像が形成される。画像形成ユニットは、更に、複数の像担持体上に形成された静電潜像を現像して、記録媒体に転写する。

ヒータユニットは、光ビーム走査ユニットと画像形成ユニットとの間に設けられており、光ビーム走査ユニットと画像形成ユニットとの間の雰囲気を加熱する。ヒータユニットによって雰囲気が加熱されると、加熱された雰囲気は、光ビーム走査ユニットと画像形成ユニットとの間を上昇する。この加熱された雰囲気の上昇によって、最下部に位置する射出窓から最上部へ位置する射出窓方向へと、光ビーム走査装置と画像形成ユニット間の雰囲気が流動し、装置本体内が暖められる。

このため、装置本体内の底部の雰囲気の澱みが解消されるとともに、ヒータユニットによって加熱された雰囲気を最下部から最上部の射出窓へと流動させることができるので、複数の射出窓を加熱された雰囲気によって暖めることができる。

従って、装置本体の外部の気温の急激な上昇に伴って装置本体内の雰囲気の温度が急上昇しても、複数の射出窓は、ヒータユニットによって加熱された雰囲気により既に暖められた状態にあるので、装置本体内の昇温した雰囲気が露点温度以下の射出窓に触れることを抑制することができ、射出窓への結露の発生を抑制することができる。

前記ヒータユニットの少なくとも加熱された雰囲気の出口が、最下部に位置する射出窓の更に下方側に設けることができる。

ヒータユニットの少なくとも加熱された雰囲気の出口を、最下部に位置する射出窓の更に下方側に設けることができるので、ヒータユニットによって加熱された雰囲気は、最下部に位置する射出窓の更に下方側から装置上方側へと上昇する。このため、最下部の射出窓から最上部の射出窓へと加熱された雰囲気を流動させることができ、効率よく複数の射出窓を暖めることができる。従って、複数の射出窓の結露を防止することができる。

前記ヒータユニットが、加熱源と、前記画像形成ユニット側の壁面の前記複数の射出窓の配列方向の長さが前記光ビーム走査ユニット側の壁面の前記複数の射出窓の配列方向の長さより長いコ字型に断面が屈曲されると共に少なくとも装置上方側が開口とされ前記加熱源によって加熱される雰囲気を均一に拡散する熱拡散板とで構成することができる。

ヒータユニットは、加熱源と熱拡散板とで構成される。加熱源によって加熱された雰囲気は、熱拡散板によって均一に拡散されるとともに、コ字型に屈曲された熱拡散板の内側から、該熱拡散板の装置上方側の開口を介して上昇するので、効率よく最下部の射出窓から最上部の射出窓へと、加熱された雰囲気を流動させることができる。

前記制御手段は、前記加熱源への電源線に設けられ、少なくとも装置本体内の温度が第１の温度以下のときに作動して前記加熱源をオンすると共に、前記第１の温度より高い第２の温度以上のときに作動して前記加熱源をオフするサーモスタットとすることができる。

サーモスタットは、電源線を介して加熱源に接続されており、少なくとも装置本体内の温度が第１の温度以下となると、加熱源をオンする。第１の温度を、低温時、（例えば５℃を想定）複数の射出窓の温度を装置本体内の雰囲気の露点温度に下降しないよう、事前に加熱源をオンすることができる。このため、複数の射出窓の表面温度が、温度上昇後の雰囲気の露点温度以下となることを抑制することができ、射出窓への結露発生を抑制することができる。また、サーモスタットは、第１の温度より高い第２の温度以上のときに作動して加熱源をオフすることができるので、画像形成装置内の温度が上昇し続けることを抑制することができる。

前記第１の温度は、装置本体の稼働待機中の所定温度であり、前記第２の温度は、装置本体の稼働待機中または稼働中の所定温度とすることができる。

サーモスタットが、加熱源をオンする温度を画像形成装置の動作停止中及び動作待機中等の稼働停止中の所定温度とし、加熱源をオンする温度を画像形成装置の稼働中の所定温度とすることができるので、画像形成装置の稼働中から稼働待機中の温度範囲内となるように、サーモスタットをオンオフすることができる。
装置本体内の湿度を検知する湿度センサと、前記複数の射出窓の各々の表面温度を測定する温度センサと、前記湿度センサで検知された装置本体内の湿度及び前記温度センサによって検知された温度に基づいて、結露する低温高湿が検知されたときに、前記加熱源をオンするように制御する制御部と、を更に備えた構成とすることができる。

以上説明した如く本発明では、ヒータユニットを、光ビーム走査ユニットと画像形成ユニットとの間に設けて、光ビーム走査ユニットと画像形成ユニット間の雰囲気を加熱して、装置本体設置面に対して上下方向に配列された複数の射出窓の最下部から最上部へ加熱された雰囲気を流動させるので、複数の射出窓を加熱された雰囲気により暖めることができるので、複数の射出窓への結露の発生を抑制することができる、という効果を有する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０には、エンジン部１２が備えられており、エンジン部１２の下部には、給紙ユニット１４が設けられている。

この給紙ユニット１４は、用紙が積載される用紙トレイ２２と、この用紙トレイ２２から用紙を送り出す給紙ロール２４と、で構成されており、給紙ロール２４により送り出された用紙は、搬送ロール２６、２８を経て給紙路３０を通過し、後述する転写ロール７４へ搬送される。

この転写ロール７４によってトナー像が用紙に転写され、定着部３２の定着ロール３２Ａで定着された後、切替爪３４の位置選択によって、排出ロール３６又は排出ロール３８により、エンジン部１２の上部に設けられた第１の排出トレイ１６又は第２の排出トレイ１８へ排出される。

ここで、両面印刷の場合、上記のような順序で表面の印刷が終わった後、第１の排出トレイ１６へ用紙が完全に排出される前に、排出ロール３６が逆転し、該用紙が反転路４０へ供給される。そして、搬送ロール４２、４４、４６、４８を経て再び給紙路３０に戻され、用紙の裏面側が印刷される。また、手差し印刷の場合、手差しトレイ２０へ用紙を載置することで、用紙は手差しロール４９から搬送ロール４８を経て給紙路３０へ搬送され、印刷される。

ところで、画像形成装置１０の図１右側には、各色毎の現像剤（トナーと磁性キャリアからなる）が充填された４個の現像剤カートリッジ６４が配設されている。この現像剤カートリッジ６４は、それぞれ現像剤供給路６５によって、図１の上から順に配列された後述する現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃと接続されており、現像剤カートリッジ６４中の現像剤が現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃへ供給される。

現像剤カートリッジ６４の図１左側には、露光ユニット６２が配置されており、露光ユニット６２からは、画像信号に応じた４本のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）が、各々透明部材で構成され、画像形成装置１０の設置面に対して上下方向に配列された射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃを介して、露光ユニット６２の図１左側に配置された感光体ユニット５０を構成する感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ各々へ向けて発せられ、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、及び５２Ｃ各々に潜像を形成するようになっている。

感光体ユニット５０は、画像形成装置１０の設置面に対して上下方向に並べられた４つの感光体ドラム５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ）を備えており、上部から例えばイエロー（５２Ｙ）、マゼンダ（５２Ｍ）、ブラック（５２Ｋ）、シアン（５２Ｃ）用となっている。

露光ユニット６２は、 Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）（以下総称する場合は、レーザ光Ｌという）を出力する光源部と、レーザ光Ｌに対して変調及び走査を行なう変調処理部と、露光面上の走査速度を補正するｆθレンズや走査方向にレンズパワーを持つ面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ等により構成された光学系と、を含んで構成されている。露光ユニット６２は、光ビームを噴射するための上下方向に配列された射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、及び２０４Ｃが設けられた箱状の筐体２０２を備えており、上記光源部、変調処理部、及び光学系は、筐体２０２内に設けられている。なお、噴出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、及び２０４Ｃは、その符号順に画像形成装置１０の上方向から順に一列に配列されている。このように、光源部、変調処理部、及び光学系を筐体２０２内に設けることで、各種光走査装置へのホコリの付着を抑制することができる構成となっている。

露光ユニット６２では、光源部から射出された各色のレーザ光Ｌが変調処理部に入射され、各色毎の画像情報に応じてそれぞれ変調されて、ポリゴンモータ６３により回転するポリゴンミラー６７により走査（主走査）される。ポリゴンミラー６７により走査された各色のレーザ光Ｌは、ミラー群６９により各色に対応する感光体ドラム５２の配設方向に反射されて各感光体ドラム５２上に結像される。

感光体ユニット５０には、各感光体ドラム５２に対応して、帯電ロール５６及びリフレッシュロール５４が備えられており、それぞれ感光体ドラム５２に接触回転するように設けられている。帯電ロール５６では、感光体ドラム５２を一様に帯電させ、後述する現像器ユニット５８に備えられたマグネットロール８０から飛翔するトナーを感光体ドラム５２の表面に付着させる。一方、リフレッシュロール５４では感光体ドラム５２を放電させ、感光体ドラム５２の表面に付着した残留トナーを取り除き、感光体ドラム５２の表面にトナーが残留することで生じるゴースト等を防止する。

ここで、現像器ユニット５８は、それぞれの感光体ユニット５０の図１右下側に配置されており、各感光体ドラム５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ）に対応して４つの現像器６０（６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃ）が上下方向に並べられている。

この現像器６０は、トリクル現像方式（現像剤の帯電性能の低下を防止して現像剤交換のインターバルを延ばすために、現像器内に現像剤を徐々に補給する一方で、過剰になった（劣化したキャリアを多く含む）劣化現像剤を排出しながら現像を行う現像方式である）を採用しており、劣化現像剤は図示しない回収容器に回収されるようになっている。

一方、感光体ユニット５０の図１左側には、中間転写ユニット６６が配置されており、３つのドラム状の中間転写体６８、７０、７２が備えられている。２つの第１中間転写体６８、７０は、上下方向に上下に並べられており、上部の第１中間転写体６８が、感光体ドラム５２のうち上部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに接触回転し、下部の第１中間転写体７０が、下部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに接触回転するようになっている。また、第２中間転写体７２は、第１中間転写体６８、７０の双方に接触回転するようになっており、この第２中間転写体７２に、前述した転写ロール７４が接触回転する。

したがって、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍから各トナー像が第１中間転写体６８に転写され、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃから各トナー像が第１中間転写体７０にそれぞれ転写される。この第１中間転写体６８、７０に転写された各２色のトナー像が、第２中間転写体７２に転写されて４色となり、この４色のトナー像が転写ロール７４により用紙に転写されることになる。

これらの中間転写体６８、７０、７２の近傍には、それぞれクリーニングロール７６及びクリーニングブラシ７８が配置されており、中間転写体６８、７０、７２の表面の残留トナーが掻き落とされる。

図２に示すように、現像器ユニット５８は４つの現像器６０で構成されており、各現像器６０は箱状のハウジング１１０及びハウジング１１０を閉塞する蓋体１２０を備えており、ハウジング１１０には、感光体ドラム５２へトナーを供給するマグネットロール８０（現像剤担持体）と、現像器６０内の現像剤を攪拌しマグネットロール８０へ現像剤を供給するスパイラルオーガ１１２（供給部材）及びスパイラルオーガ１１４（攪拌部材）、が回転自在に軸支されている。

また、各現像器６０は、マグネットロール８０が感光体ドラム５２に当接する位置と、感光体ドラム５２から退避した位置とに移動可能となっており、画像形成時には、マグネットロール８０が感光体ドラム５２に当接するようになっている。これにより、感光体ドラム５２に形成された潜像に対応してトナーが感光体ドラム５２に付着するようにしているが、画像形成が行われない場合には、現像器ユニット５８は感光体ドラム５２から退避するようになっている。

マグネットロール８０には、交流成分に直流成分を重畳した現像バイアス電圧が印加されており、これにより感光体ドラム５２の静電潜像（画像部）のみにトナーを静電的に付着させてトナー像の形成が行われる。

図３に示すように、エンジン部１２は、メインコントローラ２２２を備えている。メインコントローラ２２２には、ユーザーインターフェイス２２４が接続され、ユーザーの操作によって画像形成等に関する指示がなされると共に、画像形成時の情報等をユーザーへ報知するようになっている。また、このメインコントローラ２２２には、図示しない外部ホストコンピュータとのネットワークラインが接続されており、画像データが入力されるようになっている。

画像データが入力されると、メインコントローラ２２２では、例えば、画像データに含まれるプリント指示情報と、イメージデータとを解析し、エンジン部１２に適合する形式（例えば、ビットマップデータ）に変換し、画像形成処理制御部２０６へ画像データを送出する。

画像形成処理制御部２０６では、入力されたイメージデータに基づいて、光走査系コントロール部２０８、駆動系コントロール部２１０、帯電器コントロール部２１２、現像装置コントロール部２１４、定着器コントロール部２１６のそれぞれを同期制御し、画像形成を実行する。

また、画像形成処理制御部２０６には、メイン電源管理部２１８が接続されている。メイン電源管理部２１８には、図示しない商用電源が接続されており、低電圧電源及び高電圧電源を生成し、電源供給ラインを介して、詳細を後述するヒータユニット２００を含む画像形成装置１０内の各部へ電源を供給する。

ここで、画像形成装置１０が設置された室内の温湿度が、空調設備の稼働等によって急激に上昇すると、室内の温度の上昇に伴って画像形成装置１０内の雰囲気の温湿度もまた急激に上昇する。しかし、このとき画像形成装置１０内の各種部品は、短時間では周囲の温度変動に追従しにくいため、各部品付近の昇温した雰囲気が該雰囲気の露点温度以下の部品表面触れることによって、各部品表面が結露する。画像形成装置１０内の雰囲気が画像形成装置１０内で自然に効率よく流動するのであれば、発生した結露は除々に解消されると考えられるが、画像形成装置１０の底部の雰囲気は上部に比べて滞留しやすいため、雰囲気が滞留する下方に設けられた部品に発生した結露ほど解消されにくいという問題がある。特に、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃに発生した結露は、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃを介して感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ上に走査される光ビームの光学特性の劣化を引き起こす恐れがあり、下方に位置する射出窓２０４Ｃほど、最上部に位置する射出窓２０４Ｙに比べて発生した結露が解消されにくいという問題があった。

図４に示すように、例えば、画像形成装置１０内の初期湿度６５％であり、且つ画像形成装置１０内の雰囲気が０℃から８℃であって、各射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々の表面温度が０℃〜８℃であるときに、画像形成装置１０外の温度変動に伴って画像形成装置１０内の雰囲気の温湿度が急激に１７℃、７０％に上昇すると、各射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々上には結露が発生する。これは、湿度７０％で且つ温度１７℃の雰囲気が、該雰囲気の露点温度である１２℃より低い温度の射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々の表面に触れる事によって、該雰囲気の飽和水蒸気量が減り結果として水滴が各射出窓の表面に発生するためである。

一方、画像形成装置１０内の湿度が６５％から７０％に変化し、且つ各射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々の表面温度が１２℃以上であるときに、画像形成装置１０外の温湿度変動に伴って画像形成装置１０内の雰囲気の温湿度が急激に１７℃、７０％に上昇しても、各射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々には結露は発生しない。これは、湿度７０％で且つ１７℃の雰囲気が該雰囲気の露点温度である１２℃より高い温度の射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々の表面に触れるためである。

すなわち、画像形成装置１０内の温湿度上昇前における、各射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々の表面温度が、急激な温度上昇後の画像形成装置１０内の雰囲気の露点温度以上であれば、各射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ上に結露は発生しない。

そこで、本実施の形態の画像形成装置１０は、図１に示すように、本発明のヒータユニットとしてのヒータユニット２００を備えている。ヒータユニット２００は、上下方向に配列された複数の感光体ドラム５２を含む、本発明の画像形成ユニットとしての感光体ユニット５０と、本発明の光ビーム走査ユニットとしての露光ユニット６２との間で、且つ画像形成装置１０の底部に設けられており、加熱源としてのヒータ２２０、及びサーモスタット２２６を含んで構成されている。

ヒータユニット２００を感光体ユニット５０と露光ユニット６２との間で且つ画像形成装置１０の底部に設けたので、ヒータ２２０によって加熱された雰囲気は、該ヒータユニット２００の設置位置である露光部６２と感光体ユニット５０との間の画像形成装置１０の底部から、上方向へと上昇する。このため、ヒータ２２０によって加熱された雰囲気は、最下部に位置する射出窓２０４Ｃから最上部に位置する射出窓２０４方向に流動し、更に画像形成装置１０内を流動する。

図５に示すように、ヒータユニット２００は、断面が略コ字型に屈曲されると共に、開口面が上方向とされた熱拡散板２２８の内側に、ヒータ２２０及びサーモスタット２２６を設けた構成となっている。熱拡散板２２８の感光体ユニット５０側の壁面２２８Ａの上下方向の長さは、露光ユニット６２側の壁面２２８Ｂの上下方向の長さより長くなっている。このように、熱拡散板２２８の形状は、略コ字型に屈折されると共に開口面を上方向とされているので、ヒータ２２０によって加熱された雰囲気が左右方向、すなわち、画像形成装置１０の底部の露光部６２及び感光体ユニット５０方向へ分散することを抑制することができる。

図６に示すように、メイン電源管理部２１８は、サーモスタット２２６を介して、ヒータ２２０の入力端子に接続されており、ヒータ２２０の出力端子は、メイン電源管理部２１８に接続されている。

本実施の形態では、画像形成装置１０内の初期温湿度は室温５℃で且つ湿度６５％であるものとし、温湿度上昇後の画像形成装置１０内の雰囲気は１７℃で且つ湿度７０％であるとものして説明する。また、室内の温湿度が５℃、６５％から１７℃、７０％に変化した場合、露点温度は１２℃以下であるので、画像形成装置１０内の雰囲気の上昇後に、温度上昇した雰囲気が１２℃以下（露点温度以下）の射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃに触れて結露することを防ぐために、本実施の形態では、サーモスタット２２６は、画像形成装置１０内の温度が８℃以下のときにヒータ２２０をオンするものとする。また、本実施の形態の画像形成装置１０の稼働待機または稼働中のヒーター温度は５０℃以下であるものとして説明する。本実施の形態では、画像形成装置１０の稼働中の温度以上に画像形成装置１０内の雰囲気の温度が上昇することを防ぐために、サーモスタット２２６は、画像形成装置１０内の温度が５０℃以上のときに作動して、ヒータ２２０をオフする。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

（画像形成処理の流れ）
各感光体ドラム５２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（印字）プロセスが次のように行われる。

まず、各感光体ドラム５２は所定の回転速度（例えば９５ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。

そして、感光体ドラム５２の表面は、図１に示すように、帯電ロール５６に所定の帯電レベル（例えば、約−８００Ｖ）の直流電圧を印加することによって、所定レベルに一様に帯電される。なお、本実施の形態では、帯電ロール５６に対して直流電圧のみを印加しているが、交流成分を直流成分に重畳するように構成することもできる。

次に、一様な表面電位とされた各感光体ドラム５２各々の表面に、露光ユニット６２によって各色に対応したレーザ光Ｌが、複数の射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々を介して照射されて、各色毎の画像情報に応じた静電潜像が形成される。これにより、感光体ドラム５２のレーザ光Ｌによる露光部位の表面電位は所定レベル（例えば、−６０Ｖ以下程度）にまで除電される。

そして、各感光体ドラム５２の表面に形成された静電潜像は対応する各現像器ユニット５８によって現像され、各感光体ドラム５２上に各色のトナー像として可視化される。

次に、各感光体ドラム５２上に形成された各色のトナー像は、対応する一次中間転写ドラム６８、７０上に静電的に一次転写される。ここで、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに形成されたＹ色及びＭ色のトナー像は一次中間転写ドラム６８に、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに形成されたＫ色及びＣ色のトナー像は一次中間転写ドラム７０上に、各々転写される。

この後、一次中間転写ドラム６８、７０上に形成されたトナー像は、二次中間転写ドラム７２上に静電的に二次転写される。これにより、二次中間転写ドラム７２上には、単色像からＹ、Ｍ、Ｋ、Ｃの各色の四重色像までのトナー像が形成されることになる。

最後に、二次中間転写ドラム７２上に形成されたトナー像は、転写ロール７４によって用紙搬送路を通る用紙に三次転写される。当該用紙は、三次転写の後、用紙上に形成されたトナー像が、定着ユニット３２によって加熱定着され、画像形成プロセスが終了する。

（画像形成装置内の雰囲気の温度調整）
以下、図７のタイムチャートに従い、本実施の形態の画像形成装置１０内における雰囲気の温度調整について説明する。

本実施の形態では、室内に画像形成装置１０を設置するものとし、該室内に予め設置された暖房がオンとなると、室内の温湿度が１７℃、７０％に上昇し、暖房がオフとなると、温湿度が５℃、６５％に下降する室内に、画像形成装置１０を設置した場合を想定して説明する。なお、画像形成装置１０内の雰囲気の温度は、画像形成装置１０が設置された室内の温度が１７℃に上昇すると、画像形成装置１０の稼働待機及び稼働中では１７℃に向かって上昇するものとして説明する。また、画像形成装置１０内の湿度は、温度上昇前後において６５％から上昇するものとして説明する。

ユーザの退社時（午後１０時）に暖房がオフとなると（矢印Ａ参照）、画像形成装置１０内の気温は除々に画像形成装置１０外の気温と同一の５℃に向かって下降を始め、３時間程度経過したときに、画像形成装置１０内の気温は、８℃以下となる（図７の矢印Ｂ参照）。画像形成装置１０内の気温が８℃に下降すると、ヒータ２２０が、サーモスタット２２６の作動によってオンとなる（図７の矢印Ｃ参照）。

ヒータ２２０がオンすると、ヒータ２２０によって加熱された雰囲気が、コ字型に屈曲された熱拡散板２２８の内側から熱拡散板２２８の上方向の開口部を介して上昇する。そして、加熱された雰囲気は、最下部に位置する射出窓２０４Ｃから最上部に位置する射出窓２０４Ｙ方向へ向かって上昇する。このように、加熱された雰囲気が、最下部に位置する射出窓２０４Ｃから最上部に位置する射出窓２０４Ｙ方向へ向かって上昇して、画像形成装置１０内を流動するので、画像形成装置１０の底部の雰囲気の滞留を抑制することができる。また、最下部に位置する射出窓２０４Ｃから最上部に位置する射出窓２０４Ｙを介して画像形成装置１０内をヒータ２２０によって加熱された雰囲気が流動するので、画像形成装置１０内は暖められた状態で保持される（矢印Ｄ参照）。従って、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃもまた、ヒータ２２０によって加熱された雰囲気によって、８℃以上に暖められた状態で保持される。

更に、翌朝午前８時に、ユーザによって暖房がオンされて、室温が１７℃へと上昇すると、画像形成装置１０内の気温もまた上昇し始める（矢印Ｅ参照）。画像形成装置１０内の温度が５０℃となると（矢印Ｇ参照）、サーモスタット２２６の作動によってヒータ２２０はオフとなる（矢印Ｈ参照）。

このように、温度上昇後の画像形成装置１０内の雰囲気の露点温度近くまで、画像形成装置１０内の雰囲気の温度が低下すると、ヒータ２２０がオンとなりヒータ２２０により加熱された雰囲気が、感光体ユニット５０と露光ユニット６２間の最下部に位置する射出窓２０４Ｃから最上部に位置する射出窓２０４Ｙ方向へ向かって上昇し、画像形成装置１０内を流動する。このため、感光体ユニット５０と露光ユニット６２間の底部の雰囲気の澱みを解消することができるとともに、画像形成装置１０内の雰囲気の急激な上昇前に、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃを温度上昇後の雰囲気の露点温度以上となるように暖めることができるので、画像形成装置１０内の昇温した雰囲気が、該雰囲気の露点温度以下の射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃに触れることを抑制することができる。従って、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃへの結露の発生を抑制することができる。

以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１０によれば、上下方向に配列された複数の感光体ドラム５２を含む感光体ユニット５０と露光ユニット６２との間の、画像形成装置１０の底部に、ヒータ２２０を備えたヒータユニット２００を設けた。このため、ヒータ２２０によって加熱された雰囲気は、最下部に位置する射出窓２０４Ｃから最上部に位置する射出窓２０４Ｙ方向に向かって流動するので、最下部の射出窓２０４Ｃ近辺の雰囲気の滞留を抑制することができるとともに、最下部に位置する射出窓２０４Ｃから最上部に位置する射出窓２０４までをヒータ２２０により加熱された雰囲気によって暖めることができる。このように、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、及び２０４Ｃ各々をヒータ２２０により加熱された雰囲気によって暖めることができるので、画像形成装置１０の外部の急激な気温上昇に伴って画像形成装置１０内の気温が急激に上昇しても、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ各々は、温度上昇後の画像形成装置１０内の雰囲気の露点温度以上に暖めらた状態にあるので、画像形成装置１０内の昇温した雰囲気が露点温度以下の射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃに触れることを防ぐことができる。

従って、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃに発生する結露を抑制することができる。

また、ヒータユニット２００によって、最下部に位置する射出窓２０４Ｃから最上部に位置する射出窓２０４Ｙ方向に流動するように案内することができるので、特に、最下部に配置された射出窓２０４Ｙの近辺の雰囲気が滞留することを防ぐことができ、最下部に位置する射出窓２０４Ｃの結露の発生を抑制することができる。

また、サーモスタット２２６によって、ヒータ２２０をオンオフを制御することができるので、簡易な構成で、結露の発生しやすい環境が画像形成装置１０内に形成されることを抑制することができる。

更に、サーモスタット２２６によって、画像形成装置１０内の温度が、画像形成装置１０の稼働待機または稼働時の所定温度以上に上昇すると、ヒータ２２０をオフすることができるので、画像形成装置１０内の温度の過度な上昇を防ぐことができるとともに、過度な温度上昇による装置の不具合発生を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、ヒータユニット２００は、感光体ユニット５０と露光ユニット６２との間で、且つ画像形成装置１０の底部に設けられるものとして説明したが、感光体ユニット５０と露光ユニット６２との間で且つ最下部の射出窓２０４Ｃの更に下方側に設けられれば良く、画像形成装置１０の底部に限られるものではない。

なお、本実施の形態では、画像形成装置１０内の温湿度は５℃、６５％で一定であり、ヒータによる温度上昇後の画像形成装置１０内の雰囲気の温湿度が１７℃、７０％であるものとし、該雰囲気の露点温度が１２℃以下であることから、画像形成装置１０内の雰囲気の温度上昇後の射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃの温度が１２℃以下で結露することを防ぐために、サーモスタット２２６は、画像形成装置１０内の雰囲気の温度が８℃であるときに、ヒータ２２０をオンするように作動するものとして説明した。しかし、サーモスタット２２６がヒータ２２０をオンするように作動する温度は、外気が５℃以下の場合に確実にヒータ２２０をオンするための温度であり、８℃に限られるものではない。

また、本実施の形態では、サーモスタット２２６をヒータユニット２００に設けるものとして説明したが、サーモスタット２２６の取付位置は、画像形成装置１０の筐体の内壁に設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、ヒータ２２０をコ字型に屈曲された熱拡散板２２８の内側に設けるものとして説明したが、熱拡散板２２８の外側に設けるようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、ヒータユニット２００に設けられたヒータ２２０を、サーモスタット２２６の作動によりオンオフする場合を説明したが、ヒータ２２０のオンオフ制御を、異なる形態で行うようにしてもよい。例えば、画像形成装置１０内の雰囲気の温度を検知するための温度センサをヒータユニット２００上、または画像形成装置１０の筐体の内壁に設けるとともに、ヒータユニット２００に更に制御部を設け、温度センサ及びヒータ２２０を該制御部に接続する。そして、制御部では、温度センサから入力された温度に基づいて、ヒータ２２０のオンオフを制御するようにすればよい。

また、画像形成装置１０に湿度を検知するための湿度センサを画像形成装置１０内に更に設けるとともに、各射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃの表面温度各々を測定するための温度センサを更に設け、該温度センサ及び該湿度センサを上記制御部に更に接続するようにしてもよい。この場合、制御部は、該湿度センサで検知された画像形成装置１０内の湿度と、画像形成装置１０内の雰囲気を検知する温度センサによって検知された温度と、に基づいて、該温度及び湿度の雰囲気、すなわち画像形成装置１０内の雰囲気の露点温度を特定する。そして、結露しやすい低温高湿を検出したときに、ヒータ２２０をオンするように制御すればよい。また、画像形成装置１０内の雰囲気の温度を検知する温度センサによって画像形成装置１０の稼働中の温度である５０℃が検知されると、制御部は、ヒータ２２０をオフするように制御すればよい。このようにすれば、画像形成装置１０内の温度及び湿度を含む環境に基づいて、射出窓２０４Ｃ、２０４Ｋ、２０４Ｍ、２０４Ｙの表面温度が露点温度以下とならないように、加熱した雰囲気を最下部に配置された射出窓２０４Ｃから最上部に配置された射出窓２０４Ｙへと流動させることができるので、射出窓２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃへの結露を効果的に防止することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本実施の形態に係る現像部の拡大図である。 エンジン部の制御ブロック図である。 画像形成装置内の温度変動前の射出窓の表面温度と、画像形成装置内の温湿度が急激に上昇したときの射出窓の結露発生状況との対応を示す表である。 ヒータユニットを示す斜視図である。 ヒータユニットの電気的構成を示すブロック図である。 室内に設置された暖房がオンとなると、画像形成装置内の雰囲気の温湿度が１７℃、７０％に上昇し、暖房がオフとなると、画像形成装置内の雰囲気が５℃及び６５％に向かって下降する、環境下に設置された画像形成装置における画像形成装置内の雰囲気の温度変化とヒータのオンオフとの関係を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
５０ 感光体ユニット（画像形成ユニット）
５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ 感光体ドラム（像担持体）
６２ 露光ユニット（光ビーム走査ユニット）
２００ ヒータユニット
２０４Ｙ、２０４Ｍ、２０４Ｋ、２０４Ｃ 射出窓
２２０ ヒータ（加熱源）
２２６ サーモスタット
２２８ 熱拡散板

Claims (5)

1. 筐体内に収納されると共に、装置本体設置面に対して上下方向に配列された複数の射出窓を介して画像データに応じた光ビームを射出する光ビーム走査ユニットと、
   前記複数の射出窓の各々に対応するように前記装置本体設置面に対して上下方向に配列され、前記光ビーム走査ユニットから射出された光ビームを受けて静電潜像が形成される複数の像担持体を備え、前記複数の像担持体上の静電潜像を現像し且つ記録媒体へ転写する画像形成ユニットと、
   加熱源、及び、前記画像形成ユニット側の壁面の前記複数の射出窓の配列方向の長さが前記光ビームを走査ユニット側の壁面の前記複数の射出窓の配列方向の長さより長いコ字型に断面が屈曲されると共に少なくとも装置上方側が開口とされ、且つ該コ字型に屈曲された内側に前記加熱源を有すると共に該加熱源によって加熱される雰囲気を均一に拡散する熱拡散板で構成され、前記光ビーム走査ユニットと前記画像形成ユニットとの間に設けられ、前記複数の射出窓における最下部から最上部へ流動するように装置本体内の雰囲気を加熱するヒータユニットと、
   前記加熱源のオンオフを制御する制御手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記ヒータユニットの少なくとも加熱された雰囲気の出口が、最下部に位置する射出窓の更に下方側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記加熱源への電源線に設けられ、少なくとも装置本体内の温度が第１の温度以下のときに作動して前記加熱源をオンすると共に、前記第１の温度より高い第２の温度以上のときに作動して前記加熱源をオフするサーモスタットであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の温度は、装置本体の稼働待機中の所定温度であり、前記第２の温度は、装置本体の稼働待機中または稼働中の所定温度であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 装置本体内の湿度を検知する湿度センサと、
   前記複数の射出窓の各々の表面温度を測定する温度センサと、
   前記湿度センサで検知された装置本体内の湿度及び前記温度センサによって検知された温度に基づいて、結露する低温高湿が検知されたときに、前記加熱源をオンするように制御する制御装置と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。

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