JP5941026B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、例えば現像剤像を担持する現像剤像担持部を備える画像形成装置に適用し得るものである。

例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置は、露光により形成された静電潜像に現像剤が付着することにより現像剤像を担持する現像剤像担持部としての感光体ドラムを有している。感光体ドラム上の現像剤像は搬送ベルトにより搬送されてきた媒体（例えば用紙）に転移され、媒体上の像は定着装置により加圧・加熱されて定着され、媒体上に画像が形成される。

従来、画像形成装置において例えば連続印刷等がなされると、画像形成装置内部の温度が上昇し、これに伴い感光体ドラムの表面温度が上昇することがある。このような場合、現像剤特性が低下し、印刷品質の低下が生じ得る。

特許文献１には、印刷品質を向上させるため、感光体ドラムの表面温度を検知し、その検知温度に基づいて画像形成処理を制御することが記載されている。具体的に、特許文献１の記載技術は、感光体ドラムと当接する搬送ベルトの温度を検知し、その検知温度を感光体ドラムの表面温度とみなして画像形成処理を制御している。

特開２００４−２１２９６８号公報

しかしながら、上述した特許文献１の記載技術は、搬送ベルトを介して感光体ドラムの表面温度を検知している。そのため、感光体ドラムを冷却するために送風を行うと、搬送ベルト自体が冷却されてしまい、感光体ドラムの表面温度を正確に検知することができないという問題が生じ得る。

また、カラープリンタ等の画像形成装置は搬送ベルトを有するものが多いが、モノクロプリンタ等の画像形成装置は搬送ベルトを有さないものが多い。そのため、搬送ベルトを備えない画像形成装置においては、搬送ベルトを介して感光体ドラムの温度検知を行うことが困難となるという問題も生じ得る。

そのため、印刷品質を向上させるために、現像剤像担持部の温度を正確に検知することができる画像形成装置が強く求められている。

かかる課題を解決するために、本発明は、現像剤像を担持させる現像剤像担持部と、現像剤像担持部と接触して媒体を搬送しながら現像剤像を媒体上に転写させる転写部とを備え、媒体上に画像を形成する画像形成装置において、（１）現像剤像担持部と転写部との接触部に対して媒体搬送方向の下流側に設けられ、当該画像形成装置の内部の空気を排気するファンと、（２）現像剤像担持部と転写部との接触部に対して媒体搬送方向の上流側に設けられ、現像剤像担持部の周囲の雰囲気温度を検知する温度検知部と、（３）温度検知部の周囲を囲み、現像剤像担持部の近傍に形成された第１の開口部と、第２の開口部とを有する仕切部材と、（４）ファンと第１の開口部との間を連通する連通路とを備え、前記仕切部材が、上部仕切部材と、底部仕切部材と、前記底部仕切部材に対して略垂直方向に設けられた媒体搬送方向の上流側の第１の仕切部材と、前記底部仕切部材に対して略垂直方向に設けられた媒体搬送方向の下流側の第２の仕切部材とを備え、第１の開口部が、上部仕切部材の端部と第１の仕切部材の端部とで形成され、第２の開口部が、上部仕切部材の端部と第２の仕切部材の端部とで形成されることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、現像剤像担持部の温度を正確に検知することができ、印刷品質を向上させることができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の筐体内部を透視した内部構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置における温度検知部の周辺の詳細な構成を示す構成図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置における感光体ドラムの駆動制御の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置における送風装置による気流の形成及び温度検知部による温度検知の動作を説明する説明図である。 第１の実施形態に係る温度検知部の検知温度を用いた感光体ドラムの駆動制御を説明する説明図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の筐体内部を透視した内部構成を示す断面図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置における温度検知部の周辺の詳細な構成を示す構成図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置における送風装置による気流の形成及び温度検知部による温度検知の動作を説明する説明図である。

（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の画像形成装置の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

第１の実施形態では、電子写真方式を採用した画像形成装置に本発明を適用する場合を例示して説明する。第１の実施形態の画像形成装置は、モノクロプリンタの場合を例示するが、カラープリンタや複写機やファクシミリ装置等の様々な画像形成装置に広く適用することができる。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置１の筐体内部を透視した内部構成を示す断面図である。

図１において、第１の実施形態に係る画像形成装置１は、画像形成ユニット２、用紙カセット２４、感光体ドラム４、転写ローラ１０、給紙ローラ１１、分離ローラ８及び９、第１レジストローラ１２、第１プレッシャローラ１３、第２レジストローラ１４、第２プレッシャローラ１５、搬送ローラ１６及び１７、定着ユニット１９、定着バックアップローラ２０、定着ユニット２８、排出ローラ２１及び２２、排出ローラ２１１及び２１２、送風装置３０、温度検知部４０を有する。

用紙カセット２４は、媒体としての用紙を収納するカセットである。

給紙ローラ１１は、用紙カセット２４に収納されている最上位に位置している用紙を繰り出して、分離ローラ８及び９に用紙を送るものである。

分離ローラ８及び９は、給紙ローラ１１から送られた用紙を１枚ずつ分離して搬送路に送り出すものである。

第１レジストローラ１２及び第１プレッシャローラ１３は、分離ローラ８及び９により１枚ずつ分離された用紙を、搬送路を介して第２レジストローラ１４及び第２プレッシャローラ１５に送るものである。

第２レジストローラ１４及び第２プレッシャローラ１５は、第１レジストローラ１２及び第１プレッシャローラ１３からの用紙を、搬送路を介して搬送ローラ１６及び１７に送るものである。

搬送ローラ１６及び１７は、第２レジストローラ１４及び第２プレッシャローラ１５からの用紙を、画像形成ユニット２の感光体ドラム４と転写ローラ１０とが接触するニップ部１３０（図２参照）に向けて送るものである。

画像形成ユニット２は、感光体ドラム４を構成要素として含むものであり、感光体ドラム４の表面に露光した静電潜像を形成し、その静電潜像に現像剤を付着させた現像剤像を、搬送ローラ１６及び１７から搬送されてきた用紙に転移させて画像を形成するものである。

感光体ドラム４は、露光により形成された静電潜像に現像剤が付着された現像剤像を担持するものである。感光体ドラム４は、転写ローラ１０と対向して設けられており、転写ローラ１０と接触しながら回動するものである。搬送ローラ１６及び１７により搬送された用紙は、感光体ドラム４と転写ローラ１０との間のニップ部１３０（図２参照）に送られ、感光体ドラム４の表面に担持された現像剤像が用紙上に転写される。なお、感光体ドラム４は、現像剤像担持部を含むものである。

また、感光体ドラム４は、交換可能なものである。感光体ドラム４の交換方法は、種々の方法を用いることができる。例えば、感光体ドラム４は画像形成ユニット２と一体となっており、画像形成ユニット２の交換により感光体ドラム４を交換できるものとしても良い。感光体ドラム４を交換した場合でも、交換後の感光体ドラム４は転写ローラ１０と接触してニップ部１３０（図２参照）を形成できるようにする。

転写ローラ１０は、画像形成ユニット２の感光体ドラム４と対向して設けられており、ニップ部１３０（図２参照）において感光体ドラム４との間の用紙に感光体ドラム４の表面の現像剤像を転写させるものである。なお、転写ローラ１０は、転写部を含むものである。

定着ローラ１９及び定着バックアップローラ２０は、定着ユニット２８による定着を行うために、感光体ドラム４及び転写ローラ１０からの用紙を定着ユニット２８内部に送るものである。

定着ユニット２８は、例えばハロゲンランプ等の発熱体を有し、転写された像を有する用紙に対して加熱及び加圧により現像剤の定着を行うものである。

排出ローラ２１及び２２は、定着ユニット２８により現像剤が定着された用紙を排出ローラ２１１及び２１２に送るものである。

排出ローラ２１１及び２１２は、排出ローラ２１及び２２からの用紙を、用紙積載面２９に排出するものである。

送風装置３０は、現像剤担持部としての感光体ドラム４の表面温度の上昇を抑えるためのファンである。送風装置３０は、感光体ドラム４と転写ローラ１０とが接触するニップ部１３０（図２参照）を境界として用紙搬送方向の下流側に配置されている。送風装置３０は、感光体ドラム４と転写ローラ１０とが接触するニップ部１３０（図２参照）を境界として用紙搬送方向の下流側の空気を外部に排気することにより、画像形成装置１内部の温度上昇を抑え、感光体ドラム４の表面温度の上昇を抑える。なお、送風装置３０の配置位置は、感光体ドラム４と転写ローラ１０とが接触するニップ部１３０（図２参照）を境界として用紙搬送方向の下流側の空気を排気することができる位置であれば特に限定されるものではない。

温度検知部４０は、感光体ドラム４の周囲の雰囲気温度を検知するものである。つまり、表面温度が上昇した感光体ドラム４の放熱により感光体ドラム４の雰囲気温度が変化することになる。温度検知部４０は、感光体ドラム４の表面から放熱される感光体ドラム４の周囲の雰囲気温度を検知する。温度検知部４０は、例えば、非接触型サーミスタや非接触型温度センサ等を用いることができる。

また、温度検知部４０は、感光体ドラム４と転写ローラ１０との間のニップ部１３０（図２参照）を境界として用紙搬送方向の上流側に配置される。なお、感光体ドラム４の雰囲気温度を検知することができる位置であれば、温度検知部４０の配置位置は特に限定されるものではない。

なお、上述した送風装置３０が、感光体ドラム４と転写ローラ１０との間のニップ部１３０（図２参照）を境界として用紙搬送方向の下流側の空気を排気することにより、ニップ部１３０を境界とした用紙搬送方向の上流側の空気もわずかながら温度検知部４０の方に流れ得る。これにより、温度検知部４０による感光体ドラム４の周囲の雰囲気温度の検知精度を向上させることができる。

この実施形態では、ニップ部１３０を境界とした用紙搬送方向の上流側から送風装置３０に向けて流れる気流が形成されて、感光体ドラム４の周囲の空気を温度検知部４０の近傍に移動させるものとしている。しかし、上記のような気流を形成させて、温度検知部４０に向かって感光体ドラム４の周囲の空気を移動させない形態であっても十分に感光体ドラム４の周囲の雰囲気温度を検知することができる。つまり、上記のような気流を形成させない場合でも、温度検知部４０の位置を感光体ドラム４の周囲の雰囲気温度を検知できる位置に配置させることで、感光体ドラム４の周囲の雰囲気温度を検知することを実現できる。

また、温度検知部４０は、感光体ドラム４の駆動制御をさせるために、検知した温度情報を制御部に与える。

図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置１における温度検知部４０の周辺の詳細な構成を示す構成図である。

図２において、画像形成装置１の温度検知部４０の周辺の構成は、感光体ドラム４、現像ローラ５、帯電ローラ６、クリーニングブレード７、転写ローラ１０、送風装置３０、温度検知部４０、転写フレーム５０、用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０、用紙搬送方向上流側フレーム６０ａ、用紙搬送方向下流側ガイド送風壁６０ｂ、用紙搬送方向下流側ガイドフレーム７０を有する。

帯電ローラ６、現像ローラ５、クリーニングブレード７は、画像形成ユニット２の内部に設けられている。帯電ローラ６は、感光体ドラム６の表面を一様に帯電させるものである。現像ローラ５は、図２の矢印方向に回動する感光体ドラム４に対して、感光体ドラム４と転写ローラ１０とのニップ部１３０の上流側に設けられており、感光体ドラム４の表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させるものである。つまり、現像ローラ５は、感光体ドラム４と当接しており、感光体ドラム４に従動して回転することにより、画像形成ユニット２の現像剤収容部に収容されている現像剤を感光体ドラム４に移す。クリーニングブレード７は、図２の矢印方向に回動する感光体ドラム４に対して、ニップ部１３０の下流側に設けられており、現像剤像の転写後の感光体ドラム４の表面に残った現像剤を除去するものである。

図２において、送風装置３０は、感光体ドラム４と転写ローラ１０とのニップ部１３０を境界として用紙搬送の下流側から送風装置３０への方向に流れる気流を形成するものである。送風装置３は、ファンにより画像形成装置１の内部の空気を外部に排気する。これにより、送風装置３０は、感光体ドラム４と転写ローラ１０とが接触するニップ部１３０を境界として用紙搬送方向の下流側の空気を外部に排気することにより、画像形成装置１内部の温度上昇を抑え、感光体ドラム４の表面温度の上昇を抑えることができる。

また、送風装置３０が感光体ドラム４と転写ローラ１０とのニップ部１３０を境界として用紙搬送方向の下流側の空気を外部に排気することにより、ニップ部１３０を境界とした上流側の空気も送風装置３０に向かって補助的な気流が生じ得る。これにより、感光体ドラム４の周囲に溜まった空気を温度検知部４０の方に移動させることができるため、温度検知部４０による温度検知の精度を向上させることができる。

例えば、ニップ部１３０を境界とした上流側の空気も送風装置３０に向かって補助的な気流は、用紙搬送方向上流側空間１４０と、転写ローラ１０と転写ローラ１０を保持する転写フレーム５０との間に形成される転写フレーム開口部５１と、用紙搬送下流ガイド７０の下面部と転写ローラ１０との間の下流側風路８０とを含む通気路を通ることでなし得る。

用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０は、搬送ローラ１６及び１７（図１参照）から搬送される用紙を案内するものである。用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０は、搬送される用紙を案内するために上面部が平坦となっている。また、用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０の下面部には温度検知部４０が保持されている。さらに、用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０の下部には、水平方向に仕切部材６０１が配設されている。

用紙搬送方向上流側フレーム６０ａは、水平方向に配設された底部に対して垂直方向に、仕切部材６０２及び６０３が設けられている。

ここで、仕切部材６０１、６０２及び６０３は、感光体ドラム４の長手方向に沿って配設される板材等を用いることができ、用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０の下面部に設けられた温度検知部４０を囲むようにして設けられる。そのため、仕切部材６０１、６０２及び６０３は、感光体ドラム４の周囲の雰囲気温度を除く空気を遮断する遮断部として機能するものである。また、水平方向に配設された仕切部材６０１の先端部と、垂直方向に配設された仕切部材６０２の先端部とは接触しておらず、温度検知部４０の感熱部４０ａが感光体ドラム４の雰囲気温度を検知できるようにするための感熱開口部６１が形成されている。

温度検知部４０の感熱部４０ａは、感光体ドラム４の雰囲気温度を検出するために、転写フレーム開口部５１に近傍に位置するように設けられる。つまり、感熱開口部６１は、転写フレーム開口部５１の近傍に形成されるようにし、感熱開口部６１を通じて、温度検知部４０の感熱部４０ａが転写フレーム開口部５１の雰囲気温度を検知するようにしている。

用紙搬送方向下流側ガイド送風壁６０ｂは、用紙搬送方向上流側フレーム６０ａの端部から送風装置３０付近の方向に傾斜して設けられており、空気を送風装置３０の近傍まで案内するものである。

用紙搬送方向下流側ガイドフレーム７０は、感光体ドラム４と転写ローラ１０とのニップ部１３０から排出される用紙の搬送を案内するものである。

図３は、第１の実施形態に係る画像形成装置１における感光体ドラム４の駆動制御の構成を示すブロック図である。

図３において、画像形成装置１における制御系として、制御部２００は、温度感知部４０、送風装置３０の駆動を行う送風装置駆動部３５、感光体ドラム４を駆動する感光体ドラム駆動部４５と接続している。

制御部２００は、画像形成装置１における処理機能を司るものである。制御部２００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、入出力インタフェース部等を有するものである。制御部２００は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭに記憶される処理プログラムを実行することにより、画像形成装置１の機能を実現するものである。なお、処理プログラムは、インストールにより構築することができ、その場合でも機能的には図３に示すことができる。制御部２００は、制御手段に含まれるものである。制御部２００は、機能的には、送風駆動制御部２０１と、感光体ドラム駆動制御部２０２とを有する。

送風駆動制御部２０１は、画像形成動作中に送風装置３０のファンを駆動させるため、印刷命令を受けると送風装置駆動部３５に対して駆動開始を指示し、印刷が終了すると送風装置駆動部３５に対して駆動終了を指示する。なお、送風駆動制御部２０１は、画像形成動作中に常時、送風装置３０のファンを駆動させるようにしても良いし、連続印刷の命令があった場合や画像形成装置１の長時間の電源ＯＮの場合等、画像形成装置１の内部温度が上昇している状態時に送風装置３０のファンの駆動を制御するようにしても良い。

感光体ドラム駆動制御部２０２は、温度検知部４０から検知温度を取得し、その検知温度と、１又は複数の閾値とを比較し、その比較結果に基づいて、感光体ドラム４の回転動作を制御するものである。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る画像形成装置１における動作を説明する。

まず、図１に示されるような画像形成装置１における画像形成処理の動作を説明する。

画像形成装置１において印刷命令が与えられると、用紙カセット２４に積載された最上位の用紙１００が給紙ローラ１１により繰り出され、分離ローラ８及び９により１枚ずつの用紙が第１レジストローラ１２と第１プレッシャローラ１３へと搬送される。さらに、第１レジストローラ１２と第１プレッシャローラ１３により用紙は第２レジストローラ１４と第２プレッシャローラ１５に搬送される。第２レジストローラ１４と第２プレッシャローラ１５とにより搬送された用紙１００は、画像形成ユニット２の感光体ドラム４と転写ローラ１０とに搬送される。

感光体ドラム４と転写ローラ１０は、図示されていない高圧電源から転写ローラ１０に電圧をかけて、感光体ドラム４の表面に形成された現像剤像を用紙１００の表面に画像として転写して搬送する。画像が転写された用紙１００は定着ユニット２８に搬送され、定着ユニット２８によって加熱、加圧されて画像が用紙１００に定着される。画像が定着された用紙１００は用紙積載面２９に堆積される。

ここで、連続した画像形成動作中は、感光体ドラム４は常時回転している。このとき画像形成ユニット２内部の現像ローラ５や帯電ローラ６との摺動、クリーニングブレード７との摩擦によって感光体ドラム４の表面温度は上昇する。また、連続した画像形成動作中、定着ユニット２８内の定着ローラ１９は一定温度を保持するために図示されていないヒータによって加熱しつづける。これにより、画像形成装置１の内部温度が上昇し、感光体ドラム４の表面温度は上昇する。

このような場合、現像剤であるトナーは温度が高くなるにつれて流動性が低下し、凝固していく。これにより、表面温度が高い感光体ドラム４の表面に形成された現像剤像（トナー像）は用紙１００に転写されず、印刷品質不良を起こすことがある。

そこで、第１の実施形態では、印刷品質の低下を防止するために、感光体ドラム４に関する温度を正確に検知し、その検知温度に応じて画像形成処理を行うようにする。

図４は、第１の実施形態に係る画像形成装置１における送風装置３０による気流の形成及び温度検知部４０による温度検知の動作を説明する説明図である。

例えば連続した画像形成動作中に、制御部２００の制御を受けて、送風装置３０のファンが駆動する。送風装置３０のファンが駆動すると、図４の白抜き矢印の方向に画像形成装置１の内部の空気が送風装置３０に向かって流れる気流が生じ、送風装置３０は外部に空気を排気する。

第１の実施形態に係る画像形成装置１においては、感光体ドラム４と転写ローラ１０のニップ部１３０を境界として用紙搬送方向の下流側の空気が送風装置３０に向かって流れる。

また、送風装置３０が感光体ドラム４と転写ローラ１０とのニップ部１３０を境界として用紙搬送方向の下流側の空気を外部に排気することにより、ニップ部１３０を境界とした上流側の空気も送風装置３０に向かってわずかに流れる。つまり、感光体ドラム４の近傍の用紙搬送方向上流側空間１４０の空気が、転写フレーム開口部５１を介して、下流側風路８０に向かって流れる。

画像形成装置１の内部温度が上昇すると、感光体ドラム４の表面温度と共に、感光体ドラム４の周囲の感光体ドラム雰囲気温度１１０も上昇する。上述したように、ニップ部１３０を境界として下流側に形成される空気の流れ（図４の白抜き矢印）により、感光体ドラム４は冷却され、感光体ドラム４の表面温度の上昇を抑えることができる。

また、用紙搬送方向上流側空間１４０における空気は上流側の通気路を介してわずかに下流側風路８０に向かって移動する。そのため、感光体ドラム雰囲気温度１１０の影響を受けた空気が転写フレーム開口部５１及び感熱開口部６１に移動し、温度検知部４０の感熱部４０ａが、感熱開口部６１を通じて、感光体ドラム雰囲気温度１１０を検知することができる。

ここで、温度検知部４０の感熱部４０ａは、用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０の仕切部材６０１と、用紙搬送方向上流側フレーム６０ａの仕切部材６０２及び６０３とにより囲まれている。また、感光体ドラム４と転写ローラ１０との間でニップ部１３０が形成されている。このとき、用紙搬送方向下流側の空気は、画像形成装置１内部の対流により流れ込む場合も生じ得る。しかし、感光体ドラム４と転写ローラ１０との間でニップ部１３０が形成されており、かつ、温度検知部４０の感熱部４０ａは、仕切部材６０１、６０２及び６０３により囲まれているため、用紙搬送方向下流側気流の流れ込みを遮断することでき、感熱部４０ａは、用紙搬送方向上流側の感光体ドラム４の周囲の感光体ドラム雰囲気温度１１０温度を検知することができる。

温度検知部４０の感熱部４０ａによる検知温度は電気信号に変換されて、その電気信号が検知温度情報として制御部２００に通知される。

図５は、第１の実施形態に係る温度検知部４０の検知温度を用いた感光体ドラム４の駆動制御を説明する説明図である。

図５において、縦軸は温度を示し、横軸は時間を示す。また、Ｔａは感光体ドラム４の表面温度を示し、Ｔｂは、温度検知部４０により検知された検知温度（感光体ドラム雰囲気温度）を示す。

図５（Ａ）において、画像形成装置１において印刷命令を受けると、制御部２００は感光体ドラム駆動部４５に対して感光体ドラム４の駆動開始を指示する。このとき、感光体ドラム４の表面は当接する現像ローラ５や帯電ローラ６との摺動、クリーニングブレード７との摩擦により、感光体ドラム４の表面温度Ｔａは上昇していく。また、感光体ドラム４の表面温度の上昇に伴い、感光体ドラム雰囲気温度１１０も上昇するため、図５（ａ）に示すように、温度検知部４０の検知温度Ｔｂも上昇していることが分かる。

また、図５（Ａ）に示すように、画像形成装置１において、連続した印刷命令を受けている間、感光体ドラム４は常時駆動する。そのため、感光体ドラム４の表面温度Ｔａは上昇し続けている。これに対して、温度検知部４０により検知温度Ｔｂも、感光体ドラム４の表面温度Ｔａと一定の関係を保ちながら上昇し続けていることが分かる。

ここで、制御部２００は、温度検知部４０からの検知温度Ｔｂと減速動作温度閾値δ１とを比較する。そして、温度検知部４０の検知温度Ｔｂが減速動作温度閾値δ１を超えたときに、制御部２００は、感光体ドラム４の回転速度を減速させるため、感光体ドラム駆動部４５に対して減速動作制御を行う。具体的には、制御部２００は、モータ等の感光体ドラム駆動部４５への駆動電流をサーボ等で制御して回転数を制御することで実現できる。例えば、制御部２００は、感光体ドラム４を１５％程度減速させるようにする（図５（Ｂ）参照）。

これにより、感光体ドラム４の表面温度Ｔａの温度上昇勾配は緩やかになる。また、温度検知部４０の検知温度Ｔｂの温度上昇勾配も、感光体ドラム４の表面温度Ｔａと一定の関係も保ちながら緩やかになる。

印刷命令を継続して受けている間に、制御部２００は、温度検知部４０の検知温度と停止温度閾値δ２とを比較する。そして、温度検知部４０の検知温度が停止温度閾値δ２を超えると、制御部２００は、感光体ドラム駆動部４５に対して感光体ドラム４の駆動停止を制御する（図５（Ｃ）参照）。

これにより、感光体ドラム４の表面温度Ｔａは下降する。また、温度検知部４０の検知温度Ｔｂも、感光体ドラム４の表面温度Ｔｂと一定の関係を保ちながら下降する。

その後、制御部２００は、温度検知部２００の検知温度Ｔｂと減速動作温度閾値δ１と比較し、温度検知部２００の検知温度Ｔｂが減速動作温度閾値δ１より低くなると、感光体ドラム４を駆動させるため、制御部２００は、感光体ドラム駆動部４５に減速動作制御を行う（図５（Ｄ）参照）。すなわち、制御部２００は感光体ドラム４の駆動を復帰させる。

ここで、δｄは、上述した現像剤特性の悪化に基づく印刷品質の不良が発生する感光体ドラム危険温度である。感光体ドラム４の表面温度Ｔａは、感光体ドラム危険温度δｄに達しないように、制御部２００は制御することが求められる。

これに対して、上記のように、温度検知部４０の検知温度Ｔｂは、感光体ドラム４の表面温度Ｔａと一定の関係を保ちながら変化する。そこで、感光体ドラム４の表面温度Ｔａと温度検知部４０の検知温度Ｔｂとの関係に基づいて、感光体ドラム４の表面温度Ｔａが感光体ドラム危険温度δｄに達しないように、停止温度閾値δ２、減速動作温度閾値δ１を設定する。

なお、図５の例では、温度検知部４０の検知温度Ｔｂと比較する閾値の一例として、減速動作温度閾値δ１、停止温度閾値δ２の２個とする場合を例示したが、閾値の数は特に限定されるものではない。閾値は１個であっても良いし、３個以上であっても良い。

また、図５（Ｃ）の感光体ドラム４の停止状態から図５（Ｄ）の感光体ドラム４の動作復帰をさせる際、制御部２００は、図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）の状態への遷移に用いた減速動作温度閾値δ１と同じ閾値を用いる場合を例示した。しかし、検知温度Ｔｂの上昇勾配に応じた状態遷移の繰り返しを回避するために、減速動作温度閾値δ１よりも値が小さい閾値（動作復帰に係る閾値）を用いるようにしても良い。

さらに、動作復帰後、制御部２００は、感光体ドラム４の回転速度がより遅くなるように減速動作制御するようにしても良い。例えば、図５（Ａ）の通常動作から図５（Ｂ）の減速動作の際、通常動作の回転速度に対して例えば１５％程度減速させるものとすると、動作復帰させる際には、通常動作の回転速度に対して例えば２０％程度減速させるようにしても良い。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、感光体ドラム４及び転写ローラ１０の用紙搬送方向上流側に温度検知部４０を設け、送風装置３０のファンにより感光体ドラム４と転写ローラ１０のニップ部１３０を境界として用紙搬送方向の下流側の空気を移動させることにより、感光体ドラム４を冷却すると同時に、温度検知部４０が用紙搬送方向上流側の感光体ドラム雰囲気温度１００を検知することができ、感光体ドラム４の表面温度を正確に検知することができるという効果が得られる。

また、第１の実施形態によれば、感光体ドラム４の表面温度を正確に検知することにより、更なる印刷速度の高速化を実現することができるという効果が得られる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の画像形成装置の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

第２の実施形態は、電子写真方式を採用した両面印刷対応の画像形成装置に本発明を適用する場合を例示して説明する。第２の実施形態の画像形成装置は、モノクロプリンタの場合を例示するが、カラープリンタや複写機やファクシミリ装置等の様々な画像形成装置に広く適用することができる。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図６は、第２の実施形態に係る画像形成装置１Ａの筐体内部を透視した内部構成を示す断面図である。図６では、第１の実施形態に係る画像形成装置１と同一又は対応する構成要素には、第１の実施形態に係る図１と同一の符号を付している。

図６において、第２の実施形態に係る画像形成装置１は、画像形成ユニット２、用紙カセット２４、感光体ドラム４、転写ローラ１０、給紙ローラ１１、分離ローラ８及び９、第１レジストローラ１２、第１プレッシャローラ１３、第２レジストローラ１４、第２プレッシャローラ１５、搬送ローラ１６及び１７、定着ユニット１９、定着バックアップローラ２０、定着ユニット２８、排出ローラ２１及び２２、排出ローラ２１１及び２１２、送風装置３０、温度検知部４０、両面搬送部１２０を有する。

排出ローラ２１及び２２は、両面印刷の場合、定着ユニット２８から搬送された用紙を、両面搬送部１２０に搬送するものである。なお、片面印刷の場合には、第１の実施形態と同様に、排出ローラ２１及び２２は、定着ユニット２８から搬送された用紙を排出ローラ２１１及び２１２に搬送する。

両面搬送部１２０は、両面印刷を行う場合に、定着ユニット２８により画像が定着された用紙が排出ローラ２１及び２２から搬送され、その用紙を第１レジストローラ１２と第１プレッシャローラ１３とに搬送するものである。

図７は、第２の実施形態に係る画像形成装置１Ａにおける温度検知部４０の周辺の詳細な構成を示す構成図である。

図７において、画像形成装置１Ａの温度検知部４０の周辺の構成は、感光体ドラム４、現像ローラ５、帯電ローラ６、クリーニングブレード７、転写ローラ１０、送風装置３０、温度検知部４０、転写フレーム５０、用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０、用紙搬送方向下流側ガイドフレーム７０、用紙搬送方向下流側フレーム７０ａ、用紙搬送方向上流側ガイド送風壁７０ｂを有する。

帯電ローラ６、現像ローラ５、クリーニングブレード７は、第１の実施形態と同様に、画像形成ユニット２の内部に設けられている。

図６において、送風装置３０は、感光体ドラム４と転写ローラ１０とのニップ部１３０を境界として用紙搬送方向上流側に設けられている。送風装置３０は、用紙搬送方向上流側から感光体ドラム４に向けて送風するものである。つまり、送風装置３０は、ファンの駆動により、用紙搬送方向上流側から感光体ドラム４に向けて風を吹きつける。

ここで、両面印刷の場合、画像定着後の用紙１００が、再度、画像形成ユニット２に給紙される。そのため、感光体ドラム４の表面温度だけでなく、用紙温度も比較的高くなっている。第２の実施形態では、送風装置３０が、感光体ドラム４及び用紙１００に向けて送風することにより、感光体ドラム４及び用紙１００を冷却することができる。

用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０は、第１の実施形態と同様に、搬送ローラ１６及び１７（図６参照）から搬送される用紙を案内するものである。用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０は、搬送される用紙を案内するために上面部が平坦となっている。また、用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０の下部には、水平方向に仕切部材６０１が配設されている。

転写フレーム５０は、転写ローラ１０を保持するものであり、垂直方向に仕切部材５０ａを有する。

転写フレーム５０の仕切部材５０ａと、用紙搬送方向上流側ガイドフレーム６０の仕切部材６０１とにより上流側風路９０が形成されている。これにより、送風装置３０から送風される気流が、上流側風路９０から感光体ドラム４に向けて流れる。

用紙搬送方向上流側ガイド送風壁７０ｂは、用紙搬送方向上流側フレーム７０ａの端部から送風装置３０付近の方向に傾斜して設けられており、送風装置３０から送風される気流を、上流側風路９０に向けて案内する。

用紙搬送方向下流側ガイドフレーム７０は、第１の実施形態と同様に、感光体ドラム４と転送ローラ１０から排出される用紙を搬送案内するものである。また、用紙搬送方向下流側ガイドフレーム７０の下部には、略水平方向に設けられた仕切部材７０１がある。

温度検知部４０は、感光体ドラム４と転写ローラ１０とのニップ部１３０を境界として用紙搬送方向下流側に設けられている。例えば、温度検知部４０は、図７に示すように、用紙搬送方向下流側ガイドフレーム７０の仕切部材７０１に保持されている。

用紙搬送方向下流側フレーム７０ａは、水平方向に配設された底部に対して垂直方向に、仕切部材７０２及び７０３が設けられている。

ここで、仕切部材７０１、７０２及び７０３は、感光体ドラム４の長手方向に沿って配設される板材等を用いることができ、後述する感熱開口部７１を除いて気流の流れ込みを遮断するため、温度検知部４０を囲むようにして設けられている。また、水平方向に配設された仕切部材７０１の先端部と、垂直方向に配設された仕切部材７０２の先端部とは接触しておらず、温度検知部４０の感熱部４０ａが感光体ドラム４の雰囲気温度を検知できるようにするための感熱開口部７１が形成されている。

なお、転写ローラ１０と転写フレーム５０との間から用紙搬送方向上流側からの気流の流れ込みを遮断できるようにするため、仕切部材７０２は、転写フレーム５０の水平方向の保持部５０ｂの位置よりも高い位置まで延ばされている。

温度検知部４０の感熱部４０ａは、感光体ドラム４の雰囲気温度を検出するために、用紙搬送方向下流側気流が流れる感熱開口部７１に近傍する位置に設けられる。つまり、感熱開口部７１を通じて、温度検知部４０の感熱部４０ａが、用紙搬送方向下流側における感光体ドラム４の雰囲気温度を検知するようにする。

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態に係る画像形成装置１Ａにおける動作を説明する。

第２の実施形態に係る画像形成装置１Ａにおける片面印刷を行う場合の画像形成動作は、第１の実施形態と同様であるため、ここでの詳細な説明を省略する。

両面印刷を行う際、画像形成装置１Ａにおいて、定着ユニット２８によって加熱、加圧されて、一方の用紙面に画像が定着された用紙１００は定着ユニット２８から排出された後、一旦排出ローラ２１及び２２に搬送される。その後、排出ローラ２１及び２２が逆回転して、用紙１００は両面搬送部１２０に搬送される。

両面搬送部１２０から搬送された用紙１００は、第１レジストローラ１２と第１プレッシャローラ１３へと搬送される。このとき、用紙１００の用紙面は反転し、画像の定着されていない用紙面が上面となった状態で、用紙１００が画像形成ユニット２に搬送される。これにより、画像が定着していない用紙面に画像が形成される。

ここで、第１の実施形態と同様に、連続した画像形成動作中、画像形成装置１の内部温度が上昇し、感光体ドラム４の表面温度は上昇する。また、両面印刷を行う際、一方の用紙面に画像が定着した用紙が、画像形成ユニット２に再給紙される。そのため、用紙１００の表面温度が高く、感光体ドラム４と転写ローラ１０によって転写される際に、用紙１００の表面温度が感光体ドラム４に伝わり、感光体ドラム４の表面温度が上昇する。

その結果、現像剤であるトナーは温度が高くなるにつれて流動性が低下し、凝固していく。これにより、表面温度が高い感光体ドラム４の表面に形成された現像剤像（トナー像）は用紙１００に転写されず、印刷品質不良を起こすことがある。

そこで、第２の実施形態では、印刷品質の低下を防止するために、感光体ドラム４に関する温度を正確に検知し、その検知温度に応じて画像形成処理を行うようにする。

図８は、第２の実施形態に係る画像形成装置１Ａにおける送風装置３０による気流の形成及び温度検知部４０による温度検知の動作を説明する説明図である。

例えば連続した画像形成動作中又は両面印刷の際に、制御部２００の制御を受けて、送風装置３０のファンが駆動する。図８の白抜き矢印の方向に送風装置３０のファンから送風される空気は用紙搬送方向上流側ガイド送風壁７０ｂに沿って流れ、空気は上流側風路９０から感光体ドラム４に向かって流れる。

つまり、感光体ドラム４の表面温度が上昇しており、感光体ドラム雰囲気温度が上昇しているが、送付装置３０が送風する空気の温度は感光体ドラム雰囲気温度よりも低い温度である。そのため、表面温度が上昇した感光体ドラム４を底却することができる。また両面印刷の場合には、用紙１００の温度も冷却できる。

一方、感光体ドラム４及び転写ローラ１０のニップ部１３０を境界とした用紙搬送方向下流側１５０では、感光体ドラム４の周囲の感光体ドラム雰囲気温度１１０が、感光体ドラム４の表面温度と共に上昇している。

感光体ドラム雰囲気温度１１０は、感熱開口部７１が開口していることにより温度検知部４０の感熱部４０ａによって検知される。

ここで、温度検知部４０の感熱部４０ａは、仕切部材７０１、７０２及び７０３により囲まれている。また、感光体ドラム４と転写ローラ１０との間でニップ部１３０が形成されている。このとき、用紙搬送方向上流側の空気が画像形成装置１内部の対流により流れ込む場合も生じ得る。しかし、感光体ドラム４と転写ローラ１０との間でニップ部１３０が形成されており、かつ、温度検知部４０の感熱部４０ａは、仕切部材７０１、７０２及び７０３により囲まれているため、用紙搬送方向上流側気流の流れ込みを遮断することでき、感熱部４０ａは、感光体ドラム雰囲気温度１１０の影響を受けた用紙搬送方向下流側の温度を検知することができる。

温度検知部４０の感熱部４０ａによる検知温度は電気信号に変換されて、その電気信号が検知温度情報として制御部２００に通知される。そして、第１の実施形態と同様にして、制御部２００による感光体ドラム４の駆動処理は行われる。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、感光体ドラム４及び転写ローラ１０の用紙搬送方向下流側に温度検知部４０を設け、送風装置３０のファンにより感光体ドラム４と転写ローラ１０のニップ部１３０を境界として感光体ドラム４に送風することにより、感光体ドラム４及び用紙１００を冷却すると同時に、温度検知部４０が用紙搬送方向下流側の感光体ドラム雰囲気温度を検知することができ、両面搬送動作においても、感光体ドラム４の表面温度を正確に検知することができるという効果が得られる。

また、第２の実施形態によれば、感光体ドラム４の表面温度を正確に検知することにより、更なる印刷速度の高速化を実現することができるという効果が得られる。

（Ｃ）他の実施形態
上述した各実施形態において、種々の変形実施形態を説明したが、本発明は以下のような他の実施形態にも適用することができる。

（Ｃ−１）上述した各実施形態では、温度検知部が非接触型サーミスタ等を用いる場合を例示した。しかし、温度検知部は、接触型サーミスタ等のように現像剤像担持部としての感光体ドラムに接触型の温度検知部を用いるようにしても良い。

（Ｃ−２）上述した各実施形態において、遮断部としての仕切部材６０１、６０２及び６０３（又は仕切部材７０１、７０２及び７０３）は、温度検知部４０の感熱部４０ａが感光体ドラム雰囲気温度１１０検知するための感熱開口部５１（又は感熱開口部７１）を有するものとした。この感熱開口部６１又は７１は、仕切部材６０１及び６０２（又は仕切部材７０１及び７０２）が非接触となることで開口部が形成されるものとしても良いし、例えば感熱部４０ａが温度検知可能なように孔となっているものであっても良い。

（Ｃ−３）上述した各実施形態において、温度検知部４０が１個である場合を例示したが、感光体ドラム４の長手方向に複数個の温度検知部４０を備えるようにしても良い。さらに、複数の温度検知部を備える場合、制御部は、複数の温度検知部からの検知温度を平均した値等を用いて感光体ドラム４の駆動制御を行うようにしても良い。

１、１Ａ…画像形成装置、２…画像形成ユニット、４…感光体ドラム、５…現像ローラ、６…帯電ローラ、７…クリーニングブレード、８及び９…分離ローラ、１０…転写ローラ、１１…給紙ローラ、１２…第１レジストローラ、１３…第１プレッシャローラ、１４…第２レジストローラ、１５…第２プレッシャローラ、１６及び１７…搬送ローラ、１９…定着ローラ、２０…定着バックアップローラ、２１及び２２…排出口一ラ、２１１及び２１２…排出ローラ、２４…用紙カセット、２８…定着ユニット、２９…用紙積載面、１２０…両面搬送部、１３０…ニップ部、
３０…送風装置、４０…温度検知部、４０ａ…感熱部、５０…転写フレーム、５１…転写フレーム開口部、６１及び７１…感熱開口部、６０…用紙搬送方向上流側ガイドフレーム、６０ａ…用紙搬送方向上流側フレーム、６０ｂ…用紙搬送方向上流側ガイド送風壁、７０…用紙搬送方向下流側ガイドフレーム、７０ａ…用紙搬送方向下流側フレーム、７０ｂ…用紙搬送方向上流側ガイド送風壁、６０１、６０２及び６０３…仕切部材、７０１、７０２及び７０３…仕切部材、８０…下流送風路、９０…上流送風路。

Claims (5)

1. 現像剤像を担持させる現像剤像担持部と、前記現像剤像担持部と接触して媒体を搬送しながら前記現像剤像を前記媒体上に転写させる転写部とを備え、前記媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
   前記現像剤像担持部と前記転写部との接触部に対して媒体搬送方向の下流側に設けられ、当該画像形成装置の内部の空気を排気するファンと、
   前記現像剤像担持部と前記転写部との接触部に対して媒体搬送方向の上流側に設けられ、前記現像剤像担持部の周囲の雰囲気温度を検知する温度検知部と、
   前記温度検知部の周囲を囲み、前記現像剤像担持部の近傍に形成された第１の開口部と、第２の開口部とを有する仕切部材と、
   前記ファンと前記第１の開口部との間を連通する連通路と
   を備え、
   前記仕切部材が、上部仕切部材と、底部仕切部材と、前記底部仕切部材に対して略垂直方向に設けられた媒体搬送方向の上流側の第１の仕切部材と、前記底部仕切部材に対して略垂直方向に設けられた媒体搬送方向の下流側の第２の仕切部材とを備え、
   前記第１の開口部が、前記上部仕切部材の端部と前記第１の仕切部材の端部とで形成され、
   前記第２の開口部が、前記上部仕切部材の端部と前記第２の仕切部材の端部とで形成される
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記温度検知部が、前記仕切部材の前記第１の開口部から流れ込む空気の温度を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記温度検知部により検知された検知温度に基づいて、前記現像剤像担持部の駆動制御を行う制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記温度検知部が、前記現像剤像担持部に対して非接触に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記現像剤像担持部が交換可能なものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。

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