JPH0981018A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部環境による湿度変動等を防いで均一な機
内湿度を保つことにより、画像の劣化を防いで高画質を
維持することのできる画像形成装置を提供する。 【解決手段】 複写機本体部２０を略閉鎖空間として構
成し、その背面に湿度調節ユニット２１を装着する。そ
して、湿度センサ１６により機内湿度の測定を行い、最
適湿度（４０〜６０％ＲＨ）の範囲外の場合は、ファン
１３，１４により機内空気を還流させて除湿用ヒータ１
７又は加湿用ヒータ１９により除湿又は加湿を行う。そ
の際、機内湿度と最適範囲との差が２０％以内のときは
ファン１３，１４の速度が小の状態で調湿を行う。一
方、湿度差が２０％以上のときは、ファン速度が大の状
態で調湿を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した画像形成装置で
は、感光体を帯電させるために、帯電チャージャ或いは
帯電ローラを使用することが多い。前者の帯電チャージ
ャは、コロナ放電を利用するものであり、小径の金属ワ
イヤに高電圧を印加し、ワイヤの回りの空気をイオン化
させることによって放電を行っている。この方式の帯電
チャージャではワイヤの表面が均一であることが必要と
され、傷や汚れ等によりワイヤ表面が均一でない場合に
は一部が放電ムラとなり、感光体上に帯電不良として転
化され異常画像が発生してしまう。例えばネガ・ポジ現
像を用いたものでは、本来白地である部分に黒筋が発生
したりする。この様な異常現象は経時的なワイヤ汚れ等
により起こることが多い。このワイヤ汚れを起こす物質
は機内に浮遊するトナーやダストであったり、放電時に
発生するオゾンによる各種化合物であったりする。ワイ
ヤ汚れ発生の原因の一つは、機内の冷却等のためにファ
ン等により機外から機内へ流入させた空気中に含まれる
ダストがコロナ放電器によりワイヤに引き寄せられて付
着するからである。

【０００３】感光体の帯電不良は特に低湿度環境で起こ
りやすく、湿度が高い場合には問題とならないことが多
い。また、電子写真方式では帯電に限らず、現像，転
写，分離，クリーニング等においても、湿度によりその
性能が変動するので、湿度は一定であることが望まし
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
画像形成装置においては、作像プロセスでオゾンが、定
着ユニットから熱及び水蒸気が、或いは電装系から熱が
夫々発生する。これら熱及び水蒸気やオゾンを機内に残
しておいた場合には、異常画像が発生したり装置が正常
動作せず、最悪の場合は装置破壊につながることもあ
る。よって、一般的には送風（排気）ファンを使用し
て、熱及び水蒸気等を機外に排出している。

【０００５】しかし、送風（排気）ファンを使用して熱
及び水蒸気等を機外に排出することは、機内に外部の空
気を取り込むことになる。その場合、装置が設置された
環境の影響を大きく受けることになる。特に、装置が設
置された環境において加湿器等が使用されていた場合、
加湿器から出される水蒸気の量や、加湿器の設置の仕方
などによって画像形成装置内の湿度が変動したり、加湿
に用いる水道水に含まれる塩素系の物質が気化されて画
像形成装置内に侵入したり、或いは、埃の多い環境では
その埃等が画像形成装置内に流入して装置の機能を低下
させる。特に帯電チャージャのコロナワイヤに空気中の
塵や化合物が付着した場合には、画像劣化などを生じる
という問題があった。

【０００６】本発明は、従来の画像形成装置における上
述の問題を解決し、外部環境による湿度変動等を防いで
均一な機内湿度を保つことにより、画像の劣化を防いで
高画質を維持することのできる画像形成装置を提供する
ことを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、装置内主要部が略閉鎖空間として構成され、該装
置内の空気を循環させる機内空気循環手段と、該装置内
の湿度を検出する湿度検出手段と、前記機内空気循環手
段により装置内を循環する空気を加湿及び除湿する湿度
調節手段とを備え、前記湿度検出手段により検出された
機内湿度と所定の最適湿度とを比較し、該湿度差がある
場合に前記湿度調節手段により装置内の湿度を調節する
ことにより解決される。

【０００８】また、前記湿度検出手段により検出された
機内湿度と前記最適湿度との湿度差に応じて前記機内空
気循環手段の送風量を制御すると有利である。さらに、
定着装置のＯＮ／ＯＦＦに同期して前記機内空気循環手
段を駆動して前記湿度調節手段により装置内の湿度を調
節すると有利である。

【０００９】さらに、画像情報を蓄積する記憶手段を有
し、画像出力信号に応じて前記湿度検出手段により機内
湿度の検出を行い、該検出湿度と前記最適湿度との差が
ある場合には画像情報を前記記憶手段に蓄積し、前記機
内空気循環手段を駆動して前記湿度調節手段により装置
内の湿度を調節した後で前記記憶手段から画像情報を出
力して画像形成を行うと有利である。

【００１０】さらに、ウィークリータイマー機能を有
し、該タイマー機能による装置電源投入に際し、前記湿
度検出手段により機内湿度の検出を行い、該検出湿度と
前記最適湿度との差がある場合には前記機内空気循環手
段を駆動して前記湿度調節手段により装置内の湿度を調
節すると有利である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の一実施例である電子写真複写機
の概略構成を示す斜視図である。この図に示す複写機
は、原稿読取部１０，本体部２０，給紙部３０等により
構成される。本体部２０の背面には湿度調節ユニット２
１が装着されている。

【００１２】原稿読取部１０及び給紙部３０の構成は、
従来周知の複写機と同様であるので説明を省略する。複
写機の本体部２０において、ほぼ中央部に位置して感光
体ドラム１が配設されている。その感光体ドラム１の周
囲には、画像形成に必要な帯電チャージャ２，現像ユニ
ット３，転写及び分離チャージャ５，クリーニングユニ
ット８等が設けられている。また、これら作像手段の近
傍には、給紙装置３０からの記録紙をタイミングを取っ
て送出するためのレジストローラ４や、感光体ドラム１
から分離した記録紙を搬送する搬送ベルト６等が設けら
れている。搬送ベルト６の下流側には定着ユニット９が
設けられ、その下方に電装系であるＰＳＵ（Power Supp
lyUnit）７が設置されている。本体部２０の機内は略閉
鎖空間として構成されている。但しその密閉は完全なも
のではなく、装置構成によっては隙間などから若干空気
の流入・排出が行われることもある。

【００１３】本体部２０における画像形成動作について
簡単に説明すると、帯電チャージャ２の放電により一様
に帯電された感光体ドラム１には、原稿読取部１０によ
り読み取られた原稿画像が露光され、光学的に潜像が形
成される。その潜像は、現像ユニット３により現像剤
（トナー）が付与されて可視化され、その顕像（トナー
像）は、レジストローラ４から送出された記録紙上に転
写チャージャ５の作用により転写される。トナー像が転
写された記録紙は分離チャージャ５の作用により感光体
ドラム１から分離され、搬送ベルト６により定着ユニッ
ト９へと搬送される。定着ユニット９では記録紙へのト
ナー像の定着が行われ、その記録紙は本体側面のトレイ
２２に排出される。一方、トナー像転写後の感光体ドラ
ム１は、クリーニングユニット８によりクリーニングさ
れ、次の画像形成に備える。

【００１４】ところで、前述したように、本体部２０の
背面には湿度調節ユニット２１が装着されている。湿度
調節ユニット２１は、その中央部が加湿及び除湿装置と
して構成され、上部空間が空気流路１５を形成し、その
下部が貯水タンク１８となっている。貯水タンク１８内
には精製水Ｗが溜められている。空気流路１５である上
部空間には除湿用ヒータ１７がユニット壁に設置されて
いる。また、貯水タンク１８の底部には加湿用ヒータ１
９が設置されている。

【００１５】ユニット２１の両側部分、すなわち中央の
加湿及び除湿装置の部分を挾んだ両側部分は複写機本体
部２０との接続部となっており、本体部２０の空気排出
口１１に対応する位置にファン１３が配設され、空気流
入口１２に対応する位置にファン１４が配設されてい
る。ファン１３は、複写機本体内の空気を湿度調節ユニ
ット２１へと送り、ファン１４は、湿度調節ユニット２
１から複写機本体へと空気を送る。そして、湿度調節ユ
ニット２１の、図において右側の本体部２０との接続部
空間に位置して湿度センサ１６が配置されている。な
お、ユニットの両側部分と中央部の空気流路１５の部分
とは図示しない開口又は空気孔により連絡されている。
そして、その開口又は空気孔の部分にオゾンフィルタ
（図示せず）が配置される。

【００１６】上記のように構成された本実施例の複写機
において、本体部２０内の空気はファン１３により湿度
調節ユニット２１へと送られ、空気流路１５を通過す
る。そしてその空気は、湿度センサ１６により湿度が測
定され、ファン１４により再度本体部２０内へと流入す
る。すなわち、本実施例においては、複写機本体２０内
の空気は機内で循環するように構成され、その循環の際
に湿度調節ユニット２１を通過するようになっている。
図１には、複写機内を循環する空気の流れを太矢印にて
示した。その空気循環の際に、コピー動作に伴って機内
で発生した熱は発散され、オゾンは空気流路１５の隔壁
位置に設けられたオゾンフィルタにより分解され、画像
形成への影響が抑制される。

【００１７】本実施例においては、湿度センサ１６が検
出した湿度を予め決められた機内最適湿度（本実施例で
は４０〜６０％ＲＨ：相対湿度）と比較し、検出湿度が
最適湿度範囲外の場合は除湿又は加湿を行う。このと
き、センサ１６が検出した湿度と機内最適湿度との差が
大きい場合は、ファン１３及び１４の回転数を上げて風
量を増やすことにより、迅速に機内の湿度が所定の湿度
範囲内となるようにする。除湿は空気流路１５に設置さ
れた除湿用ヒータ１７をＯＮすることにより行われ、回
収された水は貯水タンク１８に蓄えられる。また、加湿
は貯水タンク１８内に設置された加湿用ヒータ１９をＯ
Ｎすることにより行われ、除湿又は加湿された空気がフ
ァン１４により本体部２０内へと送られる。除湿及び加
湿機構としては周知のものを使用することができる。

【００１８】機内を循環する空気の湿度が最適範囲内に
安定したら、ファン１３及び１４の回転数を減速し、通
常速度に戻す。なお、湿度が最適範囲内のときにはファ
ン１３及び１４を停止させるようにしても良い。湿度セ
ンサ１６による湿度の監視やファン１３及び１４の制御
は、図示しない複写機の制御手段により行うことができ
る。

【００１９】本実施例における機内湿度の調整を図２に
示すフローチャートにより説明すると、まず、湿度セン
サ１６により機内湿度の測定を行う（ステップ１、以下
ステップをＳと略記する）。次に、検出された機内湿度
が最適湿度（４０〜６０％ＲＨ）の範囲内にあるか否か
を判断する（Ｓ２）。湿度がこの範囲内にあれば準備Ｏ
Ｋを出力（Ｓ６）してリターンし、次のコピー動作実行
へと移行する。検出された機内湿度が最適湿度の範囲外
の場合は、加湿又は除湿を行うが、その際、最適範囲か
ら外れた湿度の程度に応じてファン１３及び１４の速度
を制御する。すなわち、検出された機内湿度と最適範囲
との湿度差が２０％以上あるか否かを判断し（Ｓ３）、
湿度差が２０％以内のときはファン速度が小の状態で送
風し調湿を行う（Ｓ４）。一方、湿度差が２０％以上あ
るときは、ファン速度が大の状態で送風し調湿を行う
（Ｓ５）。調湿を行い、機内湿度が最適範囲内となる
と、準備ＯＫを出力（Ｓ６）してリターンしコピー動作
へと移行する。

【００２０】このようにして機内の湿度が一定範囲に保
たれることと、また、機内空間が閉鎖空間として構成さ
れていることにより、複写機が設置された外部の環境か
らの影響を最低限に抑え、部分的な異常画像の発生等を
防いで良好な画像形成を維持することができる。

【００２１】ところで、複写機本体２０の機内湿度を一
定範囲に保とうとして常に機内空気の還流を行う場合に
は、ファン１３及び１４が常に駆動されて調湿が行われ
ることになる。そのため、かなりの電力を消費してしま
う。一方、機内湿度が最適範囲内のときにファンを停止
させて機内空気の還流を止めておいた場合には、コピー
開始により定着ユニット９がＯＮされると機内温度が急
に上昇する。このとき、外気の湿度が低い場合は機内の
湿度が急に低下してしまう。機内湿度が急に低下すると
湿度検出の誤検知や帯電不良による画像異常などの不具
合が発生することがある。

【００２２】そこで、この様な電力消費の増大や機内湿
度の急な低下による不具合を防ぐために、定着器（定着
ユニット９）のＯＮ／ＯＦＦに同期してファンを駆動し
湿度調節を行うことを、本発明の第２実施例として提案
する。

【００２３】この実施例では、図示しない制御手段に定
着ＯＮ信号が入ってくると同時に、ファン１３及び１４
の駆動を開始して機内空気の還流を始める。本実施例で
は、定着ユニット９のプレヒートが開始されると同時に
機内空気の還流も始まる構成になっており、機内空気が
還流する際に湿度調節ユニット２１に設けられた湿度セ
ンサ１６により湿度の検出が行われる。検出される湿度
が４０〜６０％ＲＨの最適範囲内に収まるようにファン
回転数を制御する。すなわち、湿度センサ１６により検
出された機内湿度が４０〜６０％ＲＨの範囲外の場合
は、ファン１３及び１４の回転数を上げて風量を増や
し、加湿又は除湿した空気を送風することにより機内の
湿度を一定にする。機内湿度が最適範囲に安定したらフ
ァンを停止又は減速する。加湿及び除湿に加湿用ヒータ
１９及び除湿用ヒータ１７を用いること、又、除湿時に
回収された水が貯水タンク１８に蓄えられることは前記
実施例と同様である。

【００２４】本実施例においては、定着ユニット９が立
ち上がったときには機内は一定の湿度に保たれ、外気や
定着ユニット９の熱に影響されることなくコピー動作を
行い。画像の劣化を防いで高画質を維持することができ
る。また、定着器のＯＮ／ＯＦＦに同期してファン１３
及び１４を駆動することにより、常時ファン１３及び１
４を駆動しないので省エネルギーと静音性を実現でき
る。さらに、定着ユニット９のプレヒートと同時に調湿
が開始されるので、実際の画像形成が開始される前に調
湿が終了しており、コピー時に調湿のために待機するこ
とがない。

【００２５】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。本実施例の複写機はファクシミリの機能を備えた
複合機であり、受信又は発信する画像情報を記憶するメ
モリを備えている。ただし、基本的な構成は図１に示し
た複写機と同様である。本実施例の複合機では、画像出
力信号を受けたときに機内の湿度検出を行い、検出した
湿度が最適範囲外にあるときにはメモリに画像情報を蓄
積し、その後、ファン１３及び１４を駆動して機内空気
の還流を行い、機内湿度の調整を行って最適湿度範囲内
になった後で画像を出力して作像動作を実行する。

【００２６】本実施例における制御をフローチャートに
より示すと図３のようになる。このフローチャートにお
いて、まず、湿度センサ１６により機内湿度の測定を行
う（Ｓ１）。次に、検出された機内湿度が最適湿度（４
０〜６０％ＲＨ）の範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ
２）。湿度がこの範囲内にあれば画像出力を行って（Ｓ
５）、コピー動作へ移行する。一方、検出された機内湿
度が最適範囲外の場合は画像データをメモリに蓄積（記
憶）する（Ｓ３）。そして、機内湿度が最適範囲になる
まで調湿を行い（Ｓ４）、画像出力を行う（Ｓ５）。

【００２７】通常、ファクシミリ機能を備えた画像形成
装置においては、夜間や休日の電力消費の無駄を省くた
めに、電源ＯＦＦのときに受信しても自動的に電源を投
入して画像を出力する機能を備えている。しかし、夜間
や休日等は部屋の空調などが切られている場合が多く、
温度・湿度ともに最適な条件から離れていることが多
い。この場合、機内温度については、環境温度が低くて
も定着器の立ち上がりによりある程度上昇し、最適条件
に保つ（近付ける）ことは比較的容易である。一方、湿
度については適切な制御をしてやらなければ変動し、最
適条件とすることは難しい。機内の湿度を常に最適範囲
内に保つために常時ファンを駆動して機内空気を還流さ
せて調湿を行った場合には、電力消費が増大してしま
う。また、夜間等には騒音の原因ともなる。

【００２８】しかし、本実施例においては、上述したよ
うに、画像出力信号を受けたときに機内の湿度検出を行
い、検出した湿度が最適範囲外にあるときにはメモリに
画像情報を蓄積し、機内湿度の調整を行って最適湿度範
囲内になった後で画像を出力して作像動作を実行するの
で、無駄な電力消費を抑え、静音性を実現できる。ま
た、最適湿度範囲内で作像動作が実行されるので高画質
を維持することができる。

【００２９】この画像出力信号に応じた湿度調整の制御
を、電源ＯＦＦ時の受信による自動電源投入の制御と組
み合わせてやれば夜間・休日等の電力節約に有効であ
り、また、空調などが切られていた場合でも画像劣化の
無い高画質での画像出力が可能となる。そして、画像出
力までの時間が長くなっても夜間・休日等においては問
題とならない。

【００３０】また、本実施例の画像出力信号に応じた湿
度調整の制御は、プリンタに応用した場合でも有用であ
る。例えば、ホスト機器（パソコン等）からの印字出力
を受けたときに機内の湿度検出を行い、検出した湿度が
最適範囲外にあるときにはメモリに画像情報を蓄積し、
機内湿度の調整を行って最適湿度範囲内になった後で画
像を出力してプリントを実行する。検出した湿度が最適
範囲内の場合は直ちにプリントを実行してやればよい。
これにより、電力消費の抑制及び静音性を実現しつつ、
異常画像の発生を防止することができる。

【００３１】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。この実施例の複写機はウィークリータイマーの機能
を備えており、そのタイマー機能により複写機の使用を
予定している時間の前に（作像動作を可能とする前に）
機内湿度の調整を行うものである。複写機の構成自体は
図１により説明した複写機と同様であるので、本実施例
に特有な制御についてのみ説明する。

【００３２】ウィークリータイマー機能は、曜日ごとに
自動的に装置電源をＯＮ／ＯＦＦする時刻を設定する機
能である。このタイマー機能により装置電源が投入され
る際に、まず、湿度センサ１６により機内湿度の検出を
行い、検出した湿度が最適湿度範囲である４０〜６０％
ＲＨ以外の場合にはファン１３，１４を駆動して機内空
気の還流を行い、加湿及び除湿装置により機内湿度の調
整を行う。これにより、作像動作を実行する前に機内湿
度が最適範囲に安定され、異常画像の発生を防いで良好
な画質を維持することができる。また、コピー動作の開
始を指示してから調湿を行う場合と較べ、コピー開始ま
での待ち時間を短縮することができる。

【００３３】本実施例における制御は、複写機に限らず
プリンタやファクシミリにも適用することができるのは
言うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、装置が設置された外部の環境からの影響
を最低限に抑え、部分的な異常画像の発生等を防いで良
好な画像形成を維持することができる。

【００３５】請求項２の構成により、湿度調節を迅速に
行えるとともに、無駄な電力消費を抑制することができ
る。請求項３の構成により、省エネルギーと静音性を実
現するとともに、実際の画像形成が開始される前に湿度
調整が行われるので、調湿のために待機することがな
い。

【００３６】請求項４の構成により、無駄な電力消費を
抑え、静音性を実現できる。また、最適湿度範囲内で作
像動作が実行されるので高画質を維持することができ
る。請求項５の構成により、装置の使用を開始する（作
像動作を実行する）前に機内湿度が最適範囲に安定さ
れ、異常画像の発生を防いで良好な画質を維持すること
ができる。また、画像形成動作の開始を指示してから調
湿を行う場合と較べ、作像開始までの待ち時間を短縮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電子写真複写機の概略
構成を示す斜視図である。

【図２】その複写機における機内湿度の調整制御を示す
フローチャートである。

【図３】本発明の第３の実施例における機内湿度の調整
制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 原稿読取部 １１ 空気排出口 １２ 空気流入口 １３，１４ ファン １５ 空気流路 １６ 湿度センサ １７ 除湿用ヒータ １８ 貯水タンク １９ 加湿用ヒータ ２０ 本体部 ２１ 湿度調節ユニット ３０ 給紙部

フロントページの続き (72)発明者 内田 俊之 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置内主要部が略閉鎖空間として構成さ
   れ、該装置内の空気を循環させる機内空気循環手段と、
   該装置内の湿度を検出する湿度検出手段と、前記機内空
   気循環手段により装置内を循環する空気を加湿及び除湿
   する湿度調節手段とを備え、前記湿度検出手段により検
   出された機内湿度と所定の最適湿度とを比較し、該湿度
   差がある場合に前記湿度調節手段により装置内の湿度を
   調節することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記湿度検出手段により検出された機内
   湿度と前記最適湿度との湿度差に応じて前記機内空気循
   環手段の送風量を制御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. 【請求項３】 定着装置のＯＮ／ＯＦＦに同期して前記
   機内空気循環手段を駆動して前記湿度調節手段により装
   置内の湿度を調節することを特徴とする、請求項１に記
   載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 画像情報を蓄積する記憶手段を有し、画
   像出力信号に応じて前記湿度検出手段により機内湿度の
   検出を行い、該検出湿度と前記最適湿度との差がある場
   合には画像情報を前記記憶手段に蓄積し、前記機内空気
   循環手段を駆動して前記湿度調節手段により装置内の湿
   度を調節した後で前記記憶手段から画像情報を出力して
   画像形成を行うことを特徴とする、請求項１に記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 ウィークリータイマー機能を有し、該タ
   イマー機能による装置電源投入に際し、前記湿度検出手
   段により機内湿度の検出を行い、該検出湿度と前記最適
   湿度との差がある場合には前記機内空気循環手段を駆動
   して前記湿度調節手段により装置内の湿度を調節するこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。