JP2007199289A

JP2007199289A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007199289A
Application number: JP2006016530A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Miura; 幸宏三浦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】複写機内の湿度を一定に保つことにより、画像形成時に環境に影響を受けず、高精度・高画質な画像形成を可能とする。
【解決手段】外気吸入ダクトにデシカント（登録商標）除湿フィルターを配置し、外気吸気時にフィルターを通すことにより除湿し、所定間隔で定着廃熱を用いて除湿フィルターの再生を行う。この動作を繰り返すことにより、機内の湿度を一手に保つ。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やプリンター、印刷機などの画像形成装置、特に画像形成部にて形成された未定着画像に加熱定着を行うものに於いて、画像形成装置内の湿度制御装置を備えた画像形成装置に関するものである。

高温多湿となる日本において、複写機やプリンターといった画像形成装置では、用紙の水分量が増大し用紙の抵抗値が変化することにより転写部に於いて転写不良が発生したり、用紙の剛性や摩擦係数が変化することにより搬送不良が発生したり、用紙が吸湿することにより用紙の波打ちや用紙サイズが変化することにより画像不良（位置精度低下、転写抜け、定着しわ）等が発生することが知られている。

その為、従来の画像形成装置では機内環境センサーにより機内湿度をモニターし、搬送／転写／定着条件・設定等の制御を行っている。しかし、カラー画像形成におけるさらなる高画質や、軽印刷におけるさらなる高精度印字を達成する為には、画像形成装置内の環境、特に様々な悪影響を及ぼす機内湿度制御は必須の技術であり、例えば、画像形成装置背面に除湿ヒーター／加湿ヒーターを備えた湿度調整ユニットを設けたもの（特許文献１参照）や、装置内部に複数の温湿度コントロール装置（ヒートポンプやペルチェ素子を用いたもの）を設けたもの（特許文献２参照）などが開示されている。
特開平９−８１０１８号公報特開平５−１９５８１号公報

しかしながら、上述したような湿度調整手段の場合、電力消費が多く効率の悪いヒーター手段を用いたり、装置として高価であるペルチェ素子を用いたり、性能としては申し分ないが大がかりな装置であるヒートポンプを用いたりしており、消費電力やコスト、装置のサイズなどといった点で、複写機やプリンターといった画像形成装置には最適なシステムとは言い難いものである。

そこで本発明では、簡素な構成で画像形成装置の内部に収まる小型な除湿システムとして、ゼオライトやシリカゲルといった吸湿性に優れ、周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりする多孔性吸湿素材であるデシカント（登録商標）除湿素子を用い、そのデシカント除湿素子の再生に画像形成装置の定着部において発生し、現状ただ排気している定着廃熱を利用することを特徴とする。

その為、複写機やプリンターなどの画像形成装置に最適な、省電力で高効率でありながら、シンプルで小型な除湿装置を画像形成装置に組み込むことにより、高画質カラー画像形成や高精度印字を可能とする。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

図１、図２を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。

図１、図２は本発明を用いた画像形成装置の主断面図である。

画像形成装置100は、原稿搬送装置101により原稿が自動的に送られてリーダ部102により画像が読み取られる。そして、図示しないコントローラにより読み取った画像情報に応じてレーザースキャナー103、104、105、106内のレーザ発振器に信号が送られ、レーザ光が発せられる。次にこのレーザ光が回転しているポリゴンミラーに反射して更に反射ミラーにより再び折り返し、表面が一様に帯電された画像形成手段となる電子写真感光体ドラム107、108、109、110上に照射され、静電潜像が形成される。感光体ドラム107、108、109、110上の静電潜像は現像器111、112、113、114により現像された後、中間転写ベルト115上に転写された後、紙やＯＨＰシート等で構成されるシートＳ上にトナー画像として転写される。シートＳは図示しないシート給送手段を構成するピックアップローラによりシートカセット116から適宜選択的に繰り出され、分離手段により分離されて１枚ずつ給送され、搬送経路に設けられた各搬送ローラ対によりレジストローラ対117まで搬送される。そして、前記シートはレジストローラ対117により斜行が矯正されて中間転写ベルト115の回転に同期し、中間転写ベルト115とこれに対向する転写装置との間に搬送される。この際に前記転写装置の作用により中間転写ベルト115上に形成されたトナー画像がシートＳに転写される。

その後、シートＳは定着ローラ対118に導かれ、該定着ローラ対118により加熱及び加圧処理されてシートＳに転写されたトナー画像が永久定着される。この時排出される定着廃熱を画像形成装置100の機内より排出する為、定着ローラ対118の上方には定着廃熱ダクト124が設けられている。定着ローラ対118には各々図示しない定着上分離爪、定着下分離爪が接しており、これによりシートＳは定着ローラ対118から分離される。分離されたシートＳは排出ローラ対119によりプリンタ部100の排紙口へと搬送される。

図3に本実施例における画像形成装置内除湿システムの詳細な斜視図を示す。本実施例における画像形成装置内除湿システムは、画像形成装置100の排紙側外装面に設けられた吸気口120より画像形成部（レーザースキャナー103、104、105、106や感光体ドラム107、108、109、110および中間転写ベルト115）近傍へ外気を導くエアダクト121が設けられ、その外気吸気口近傍に除湿フィルター122がメンテ時交換が容易に行えるように設置されている。さらにエアダクト121内部の除湿フィルター122と画像形成部との間に吸気／排気切り替え可能な軸流ファン123が配置されている。さらに軸流ファン123と画像形成部近傍までの間に、エアダクト121には定着廃熱ダクト124から定着廃熱エアの一部をバイパスするダクトが設けられ、そのバイパス部はソレノイド125により開閉可能となっている。

図１は画像形成装置内を除湿するモードの状態を示した図で、画像形成装置100の機外の空気は軸流ファン123が正転することにより、吸気口120より機内に吸入され（矢印A）、まず除湿フィルター122を通過する。除湿フィルター122には、無機多孔質材料で吸湿性に優れた(水を良く吸着する)ゼオライトを表面積を大きくとれ、吸気損失抵抗の小さい正六角形構造の通孔を多数持ったハニカム構造としたものを用いている。このゼオライトは周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりする特性を持っており、吸入した外気の湿度が高かった場合分子レベルの細孔に水分を吸着する。そのため、吸湿フィルター122を通過後は除湿されたエアー（矢印B）となり、画像形成部近傍に送られる。

しかし、この状態（図１）のままだと、ゼオライトの除湿能力が飽和してしまうので、所定の間隔（例えば１〜２分おき程度）にて除湿フィルター122の再生を行う必要がある。これには先ほどのゼオライトの特性である、周囲の環境によって水を吸ったり吐いたりすることを用いて、加熱エアーを送ってやることによりゼオライトが吸着した水分を吐き出させ、除湿フィルター122の再生を行う。

図２は除湿フィルター122を再生するモードの状態を示した図で、図３に示されるソレノイド125により定着廃熱ダクト124からのバイパス部を開くとともに、エアダクト121の画像形成部近傍へ通じる側を塞ぐ。その後、軸流ファン123を逆転させ、バイパス部より定着廃熱エアーの一部を除湿フィルター122に導くことにより、ゼオライトが吸着した水分を放出させ、画像形成装置100の機外に排気する。

図６は、前述の除湿システムと同等の装置を用いてある所定体積の空間を除湿したときの湿度特性を、動消費電力の電熱ヒーターを用いて除湿させようとしたときの比較を行った物である。図６からあきらかなように、同じ消費電力を用いたときの除湿能力として、除湿にかかる時間および最終的な湿度のどちらに於いても勝っている。このことより、従来のようなヒーターを用いてエアーを加熱し除湿するよりも、本発明の実施例の方が同消費電力に於いては効率が良く、同程度の除湿能力が求められる場合、より低消費電力で達成することも可能となる。また、除湿フィルター112の数量や大きさを変えることにより、除湿能力を対象空間にあわせ調整すること可能である。また、ゼオライトの特性として、通過するエアーの湿度に応じ水分の吸着／放出を行うので、必要以上に乾燥させることはないが、画像形成部近傍に設けた図示しない機内環境検知センサーの情報をもとに軸流ファン123の回転速度を制御したりON/OFFを切り替えたり、除湿／フィルター再生間隔を変化させてもよい。

本実施例では除湿フィルター112としてゼオライトを用いているが、当然シリカゲルなど他の除湿剤を用いてもかまわない。

前述のように、画像形成装置内を除湿するモードと除湿フィルター122を再生するモードとを交互に繰り返すことにより画像形成装置内部の画像形成部の除湿を行い、高画質カラー画像形成や高精度印字を可能とする。

図４、図５を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。

図４、図５は本発明を用いた画像形成装置の斜視図である。

第一の実施例の構成の場合、除湿フィルターを再生するモードの状態の間、画像形成装置内部の除湿は行われない。実際には短い周期で除湿／再生モードの切り替えを行う為、大きな問題にはならないが、本実施例では除湿フィルターおよび軸流ファンを含むエアダクトを２本用意し、図４に示すように画像形成装置奥側のエアダクトが除湿モードの時は手前側のエアダクトが除湿フィルターの再生を行い、図５に示すように画像形成装置奥側のエアダクトが除湿フィルターの再生を行う時は手前側のエアダクトが除湿モードとなり、常に画像形成装置内部の除湿を行うことができる。

本発明の第一の実施例の主断面図本発明の第一の実施例の主断面図本発明の第一の実施例の斜視図本発明の第二の実施例の斜視図本発明の第二の実施例の斜視図本発明における湿度特性を示す図

符号の説明

１２１エアダクト
１２２除湿フィルター
１２３軸流ファン
１２４定着廃熱ダクト
１２５ソレノイド

Claims

画像形成部で形成された未定着画像を加熱定着する定着手段を備えた画像形成装置内に、吸気／排気を切り替え可能な送風手段と、その送風手段により機外からの気流を機内画像形成部近傍へと導くダクトと、そのダクト内に配置されるデシカント除湿素子とを備えた画像形成装置に於いて、外気をデシカント除湿素子を通過した後画像形成部近傍に導く第一の流路と、定着手段近傍の定着廃熱排気の一部をデシカント除湿素子を通して機外に排気する第二の流路とを切り替え可能に形成し、所定の間隔で、流路を前記第一の流路に切り替えるとともに前記の送風手段を機外からの吸気状態とする機内除湿モードと、流路を前記第二の流路に切り替えるとともに前記送風手段を機外への排気状態とするデシカント除湿素子の再生モードとに切り替えを行うことを特徴とする画像形成装置。
画像形成装置内部の画像形成部近傍に環境センサーを備え、前記環境センサーの情報に応じて、前記送風手段の速度、吸気／排気の切り替え間隔、もしくは送風手段のＯＮ／ＯＦＦ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。
画像形成部で形成された未定着画像を加熱定着する定着手段を備えた画像形成装置内に、吸気／排気を切り替え可能な送風手段と、その送風手段により機外からの気流を機内画像形成部近傍へと導くダクトと、そのダクト内に配置されるデシカント除湿素子とを少なくとも２組備えた画像形成装置に於いて、それぞれのダクトが外気をデシカント除湿素子を通過した後画像形成部近傍に導く第一の流路と、定着手段近傍の定着廃熱排気の一部をデシカント除湿素子を通して機外に排気する第二の流路とを切り替え可能に形成し、所定の間隔で、流路を前記第一の流路に切り替えるとともに前記の送風手段を機外からの吸気状態とする機内除湿モードと、流路を前記第二の流路に切り替えるとともに前記送風手段を機外への排気状態とするデシカント除湿素子の再生モードとに切り替えを行い、一方のダクトが機内除湿モードの時、他方のダクトはデシカント除湿素子の再生モードとなるように制御することを特徴とする画像形成装置。