(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮気体発生手段と、該圧縮気体発生手段によって作られた圧縮気体を、ノズル部材を介して転写材部材または装置構成部材に噴射する画像形成装置において、
前記圧縮気体発生手段から前記ノズル部材までの流路を形成する配管中の圧縮空気の流れを制御する制御弁と、
該制御弁を制御して前記転写材部材または装置構成部材へ圧縮空気を噴射する制御手段とを有し、
該制御手段が画像形成動作時以外の所定時に、前記制御弁を駆動して前記ノズル部材に圧縮空気を流し、
前記画像形成動作時以外の所定時が、装置電源ＯＮから画像形成開始可能までのウォームアップ時間、且つ／又は、スタンバイ復帰から画像形成開始可能までのスタンバイ復帰時間の待機状態時であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
圧縮気体発生手段と、該圧縮気体発生手段によって作られた圧縮気体を、ノズル部材を介して転写材部材または装置構成部材に噴射する画像形成装置において、
前記圧縮気体発生手段から前記ノズル部材までの流路を形成する配管中の圧縮空気の流れを制御する制御弁と、
該制御弁から前記ノズル部材までの配管中に設けられた分岐部を介して設けられた排出管路と、
該排出管路中に設けられた第２の制御弁と、
前記制御弁及び第２の制御弁を制御して前記転写材部材または装置構成部材へ圧縮空気を噴射する制御手段とを有し、
該制御手段が画像形成動作時以外の所定時に、前記制御弁及び第２の制御弁を駆動して排出管路に圧縮空気を流すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成動作時以外の所定時が、装置電源ＯＮから画像形成開始可能までのウォームアップ時間、且つ／又は、スタンバイ復帰から画像形成開始可能までのスタンバイ復帰時間の待機状態時であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記分岐部により２つに別れた配管に圧縮空気の流れに対する抵抗の大小を設定し、抵抗の小さい配管に前記第２の制御弁を、抵抗の大きい配管に前記ノズル部材をそれぞれ配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記分岐部における分岐部配管に対して前記ノズル部材に向かう配管が小径配管に形成され、該小径配管の上流側端部がほぼ全周に隙間をもって前記分岐部配管内に突入されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記圧縮気体発生手段が装置本体側に配置され、前記ノズル部材が装置本体に対して着脱可能に装着された定着装置に設けられおり、装置本体と定着装置の間には圧縮空気配管を着脱可能にするコネクタ部が設けられ、該コネクタ部に前記分岐部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項２ないし６の何れかに記載の画像形成装置において、前記分岐部から前記ノズル部材側におけるノズル総有効断面積よりも前記分岐部から前記第２の制御弁の有効断面積が大きく、かつ前記第２の制御弁は前記制御弁の駆動と同時もしくは先行して駆動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れかに記載の画像形成装置において、前記ノズル部材は転写材部材側に噴射して回転体から転写材部材を分離する分離装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、用紙等の転写材部材に転写されたトナー像を定着させる装置としてハロゲンヒータ等の加熱手段を内蔵した定着ローラと、当該定着ローラを加圧する加圧ローラで形成されたニップ部によって未定着トナー像を担持した転写材を挟持搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式が知られており、広く採用されている。
【０００３】
また、定着ローラの代わりにハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架した無端状の定着ベルトを用い、該定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラと定着ベルトとによって形成されたニップ部によって未定着トナー像を有した転写材を侠持搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式も知られている。
【０００４】
このような定着方式を採用した定着装置では、転写材に融着したトナー画像が定着ローラまたは定着ベルトに接触するので、定着ローラまたは定着ベルトは離型性に優れたフッ素系樹脂が表面にコーティングされ、転写材分離には分離爪が用いられている。分離爪を用いた場合の大きな問題は、ローラやベルトに接触するためにローラやベルトの表面に爪跡（爪キズ）が付き易く、爪跡が付くと出力された画像にスジを発生させてしまう。一般的なモノクロ画像形成装置の場合、定着ローラは金属ローラの表面にテフロン(登録商標)コーティングしたものであり、分離爪が接触しても傷に成り難く、寿命も長かった。
【０００５】
しかしながら、カラー画像形成装置の場合には色の発色性をよくするために、表層をシリコーンゴムにフッ素コートしたもの（一般的には数十ミクロン程度のＰＦＡチューブを使用する）か、シリコーンゴムの表面にオイルを塗布したものを使用している。
【０００６】
このような構成であると、表層が軟らかく分離爪によって傷が付き易いものとなっていた。そして、表層に傷がつくと定着後の画像にスジ状の傷が生じることから、今ではカラー画像形成装置では分離爪のような接触分離手段をほとんど用いず、大半は非接触の分離手段を採用している。
【０００７】
現在、非接触の分離手段としてカラー画像形成装置に用いられているものは、
（１）定着ローラ／ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ）を開け定着ローラ／定着ベルトの長手方向／幅方向に並行に延在する分離板を用いる非接触分離板方式、
（２）定着ローラ／定着ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ）を開け、所定間隔に配された分離爪を用いる非接触分離爪方式、
（３）転写材の腰の強さと定着ローラ／定着ベルトの湾曲部弾性とで自然に剥離させるようにしたセルフストリッピング方式、
【０００８】
等がある。
しかし、これら非接触の分離手段では定着出口への転写材案内板との隙間が開いているため、薄紙や先端余白が少ない転写材を通紙するとき、あるいは写真等のベタ画像を通紙するときは、転写材が定着ローラ／定着ベルトに密着したまま隙間を通過して、転写材巻きつきジャムが発生したり、分離板や分離爪に突き当たってジャムが発生することがある。
【０００９】
そこで、特許文献１に記載されているように、非接触の分離手段をより強力なものにする機構として、ノズルから圧縮空気を転写材分離位置に吹き付けることが提案され、使用に供されている。
【００１０】
かかる転写材分離装置では、圧縮空気を発生する手段（以下コンプレッサーという。）からノズルまでに圧縮空気を制御する空圧配管設備を装置内に備えており、このノズルから圧縮空気を転写材分離位置に吹き付けて転写材を分離させる分離方式を備えた画像形成装置においては、定着部材に非接触で定着部材に傷をつけることなく転写材分離を確実に行うことができ、しかも圧縮空気は画像形成装置内に多数設けられている非接触センサ（定着部材の温度を検知するセンサ、搬送経路の転写材有無を検知するセンサ、等）の検知面に噴射し、検知面を清掃する用途にも利用することができるという利点を有している。
【００１１】
圧縮空気を用いる転写材分離装置は、コンプレッサー下流側に圧縮空気内の水滴、異物を除去するエアフィルタ、圧縮空気の圧力変動を緩和するエアタンク、エアタンクの圧縮空気圧力を一定に調整する圧力制御弁、噴射、非噴射を切り替える電磁弁及びノズル等の空圧部材が設けられ、各部材をチューブで接続し、空圧配管を形成している。
【００１２】
このように構成される圧縮空気を用いる転写材分離装置にも問題がある。それはコンプレッサーによって圧縮された空気は水分を含んだまま高温になり、この圧縮空気が空圧配管内で冷却されると、過飽和となった水分が水滴となる。さらには、圧縮空気をノズルによって大気側に噴射するため、配管内の圧縮空気は圧力低下し、断熱膨張し、温度低下し、この温度低下によっても配管内に水滴が発生するもので、発生した水滴はドレンと呼ばれている。このように発生したドレンが空圧配管内に滞留すると、滞留したドレンがノズルから噴射されて、定着部材や転写材に付着し、これらを汚染するという問題があった。さらに、空圧配管内に発生したドレンによって、空圧配管中の電磁弁や圧力制御弁などの空圧機器の動作不良や寿命劣化という問題もあった。
【００１３】
このような問題を解消するため、出力１ｋＷ以上の大型コンプレッサーを用いる装置ではコンプレッサー直後にエアドライヤと呼ばれる除湿機器が備えられ、エアドライヤはコンプレッサーで作り出された高温圧縮空気に含有する水蒸気を、強制冷却して水滴化（ドレン化）する。その次にドレンを、ウォーターセパレーターで捕捉して空圧配管外へ排出する。他の除湿手段としては、圧縮空気に含有する水蒸気を吸着剤で吸着する手段がある。また他の除湿手段としては、中空糸膜フィルターで圧縮空気から分離し空圧配管外へ排出する手段がある。
【００１４】
画像形成装置の分離装置で必要とされる圧力は０.０５〜０.２ＭＰａと低く、また流量も小さいため、出力２００Ｗ以下の小型コンプレッサーを搭載している。前述の大型コンプレッサーと比較して圧力、流量とも小さいため、ドレン発生量が少なく、高価なエアドライヤを搭載することは少ない。
【００１５】
コンプレッサー下流側には、エアフィルター（圧縮空気内の水滴、異物を除去する）、エアタンク（圧縮空気の圧力変動を緩和する）、圧力制御弁（エアタンクの圧縮空気圧力を一定に調整する機械式制御弁）、電磁弁（噴射、非噴射を切り替える電気式制御弁）、ノズル等の空圧部材が設けられ、各部材をチューブで接続し、空圧配管を形成している。
【００１６】
また、エアフィルターやエアタンクにはドレンが溜まるため、ドレン抜き機構が設けられている。コンプレッサーで作られた高温圧縮空気は、空圧配管内を通過することで冷却され、ドレンが発生する。
【００１７】
エアフィルター上流で発生したドレンはエアフィルターに溜まり、ドレン抜き機構によって配管外に排出される。すなわち、エアフィルター上流で圧縮空気を冷却して、ドレンが発生しやすい空圧配管とするのが望ましい。
【００１８】
エアタンクは金属製であり、圧縮空気との接触面積が大きいこともあり、圧縮空気が冷やされやすく、ドレンが発生する。発生したドレンはエアタンク内や下流側のチューブに付着する。エアタンク内に付着したドレンは底部に溜まり、ドレン抜き機構によって配管外に排出される。
【００１９】
ドレン抜き機構は、エアフィルターやエアタンクのドレンが溜まる部分（下部）に設けられたバルブである。バルブを開放することによって、ドレンを配管外に排出する。バルブの開放は、手動式、差圧を利用した自動式、電磁弁を利用した電気式、等によって行われる。
【００２０】
このように、冷却によって過飽和となった水蒸気はドレンとなり、圧縮空気はその圧力において水蒸気が飽和した状態となる。電磁弁によって圧縮空気を通紙毎に噴射することで、エアタンクから電磁弁間の配管内の圧縮空気は、圧力が低下し、断熱膨張し、冷却される。飽和状態の圧縮空気が冷却されるので、この配管部で再びドレンが発生する。ノズルから圧縮空気を効率よく噴射させるためには、エアタンク−電磁弁−ノズルの空圧配管は、配管抵抗が少なく、かつ配管容積を小さくするのがよい。よって、エアタンク−電磁弁−ノズルの空圧配管は中には、配管抵抗が大きく、容積も大きいエアフィルターなどのドレン補足手段は設けていない。
【００２１】
以上の分離方式を備える画像形成装置においては、シート通過毎に圧縮空気を噴射するので、空圧配管内（特にエアタンク以降の配管）に付着したドレンはノズルから噴射される。１噴射毎のドレン量は微小であり用紙に汚れが発生することはない。
【００２２】
しかしながら、装置運転停止後には、空圧配管内（特にエアタンク以降の配管）に付着した小さい水滴状のドレンが、凝縮して大きな水滴状となる。また、空圧配管内の空圧機器接合部や分岐部などの配管抵抗の大きい部分にドレンが滞留することがある。
このように滞留したドレンは、次の運転開始時の噴射（特に最初の数回）でノズルから大量に噴射されて、定着部材やシートにドレン（水滴）が付着するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記した従来の問題に鑑み、圧縮空気を用いて転写材分離等を行ってもドレンによる転写材汚染や部材汚染を軽減することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
この目的を達成するために、本発明は、圧縮気体発生手段と、該圧縮気体発生手段によって作られた圧縮気体を、ノズル部材を介して転写材部材または装置構成部材に噴射する画像形成装置において、前記圧縮気体発生手段から前記ノズル部材までの流路を形成する配管中の圧縮空気の流れを制御する制御弁と、該制御弁を制御して前記転写材部材または装置構成部材へ圧縮空気を噴射する制御手段とを有し、該制御手段が画像形成動作時以外の所定時に、前記制御弁を駆動して前記ノズル部材に圧縮空気を流し、前記画像形成動作時以外の所定時が、装置電源ＯＮから画像形成開始可能までのウォームアップ時間、且つ／又は、スタンバイ復帰から画像形成開始可能までのスタンバイ復帰時間の待機状態時であることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００２５】
また、この目的を達成するために、本発明は、圧縮気体発生手段と、該圧縮気体発生手段によって作られた圧縮気体を、ノズル部材を介して転写材部材または装置構成部材に噴射する画像形成装置において、前記圧縮気体発生手段から前記ノズル部材までの流路を形成する配管中の圧縮空気の流れを制御する制御弁と、該制御弁から前記ノズル部材までの配管中に設けられた分岐部を介して設けられた排出管路と、該排出管路中に設けられた第２の制御弁と、前記制御弁及び第２の制御弁を制御して前記転写材部材または装置構成部材へ圧縮空気を噴射する制御手段とを有し、該制御手段が画像形成動作時以外の所定時に、前記制御弁及び第２の制御弁を駆動して排出管路に圧縮空気を流すことを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００２６】
なお、本発明は、前記画像形成動作時以外の所定時が装置電源ＯＮから画像形成開始可能までのウォームアップ時間、且つ／又は、スタンバイ復帰から画像形成開始可能までのスタンバイ復帰時間等の待機状態時であると有利である。
【００２７】
さらに、本発明は、前記分岐部により２つに別れた配管に圧縮空気の流れに対する抵抗の大小を設定し、抵抗の小さい配管に前記第２の制御弁を、抵抗の大きい配管に前記ノズル部材をそれぞれ配置すると有利である。
【００２８】
さらにまた、本発明は、前記分岐部における分岐部配管に対して前記ノズル部材に向かう配管が小径配管に形成され、該小径配管の上流側端部がほぼ全周に隙間をもって前記分岐部配管内に突入されていると有利である。
【００２９】
さらにまた、本発明は、前記圧縮気体発生手段が装置本体側に配置され、前記ノズル部材が装置本体に対して着脱可能に装着された定着装置に設けられおり、装置本体と定着装置の間には圧縮空気配管を着脱可能にするコネクタ部が設けられ、該コネクタ部に前記分岐部が設けられていると有利である。
【００３０】
さらにまた、本発明は、前記分岐部から前記ノズル部材側におけるノズル総有効断面積よりも前記分岐部から前記第２の制御弁の有効断面積が大きく、かつ前記第２の制御弁は前記制御弁の駆動と同時もしくは先行して駆動されると有利である。
【００３１】
さらにまた、本発明は、前記ノズル部材は転写材部材側に噴射して回転体から転写材部材を分離する分離装置であると有利である。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１の構成によれば、画像形成運転を行わない、待機動作中に、ノズル部材から圧縮空気が噴射するようにしたことで、制御弁からノズル部材中の配管内に付着して凝縮して溜まったドレンをノズル部材から噴出して処理することができる。
【００３３】
請求項２の構成によれば、ドレンが溜まりやすい接続部や分岐部を有する空圧配管においても、その部分に第２の制御弁を設け、画像形成運転前に第２の制御弁から圧縮空気が噴射するようにしたことで、制御弁からノズル部材中の配管内に付着して凝縮して溜まった分岐部のドレンを主に第２の制御弁から噴出して処理することができる。
【００３４】
請求項３の構成によれば、ウォームアップ時や、スタンバイ復帰時などに圧縮空気を流すことで、配管内に溜まったドレンを効率よく排出できる。
請求項４の構成によれば、第２制御弁側にドレンが流れやすいようにすることで、第２制御弁からドレンを排出しやすくなる。
【００３５】
請求項５の構成によれば、上流配管内面に付着したドレンがノズル部材側回り込みにくく、第２制御部材からドレンを排出しやすくなる。
請求項６の構成によれば、圧縮空気配管のコネクタ部は複雑な形状であり、ドレンが滞留しやすい。第２制御弁をドレンの滞留しやすいコネクタ部に設けることで、ドレンを排出しやすくできる。
【００３６】
請求項７の構成によれば、
第２制御弁を制御弁と同時、又は先行駆動することで、第１制御部材を通過した圧縮空気は第２制御部材側に流れ、分岐部に溜まったドレンを排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図２】その画像形成装置の定着装置に示す構成図である。
【図３】本発明の１実施形態を示す一部ＪＩＳ  Ｂ  ０１２５に準拠して画いた空圧配管図である。
【図４】ドレン抜き動作を実行する制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】図３に示す実施形態のドレン抜き動作時の制御弁の作動を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態を示す一部ＪＩＳ  Ｂ  ０１２５に準拠して画いた空圧配管図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は図６に示す実施形態のドレン抜き動作時の制御弁の作動を示すタイミングチャートである。
【図８】図６に示す実施形態の第２の実施例を示すコネクタ部の断面説明図である。
【図９】図６に示す実施形態の第３の実施例を示すコネクタ部の断面説明図である。
【図１０】図６に示す実施形態の第４の実施例を示すコネクタ部の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明を実施する形態を添付図面に従って説明する。
図１は、画像形成装置本体１内に配置された作像装置２と、定着装置２０とを有し、カラー画像が得られる画像形成装置の断面概略図である。図１に示した作像装置２は、ドラム状の感光体として構成された第１ないし第４の像担持体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋを有し、その各像担持体上にイエロートナー像、シアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。第１ないし第４の像担持体３Ｙないし３Ｋに対向して中間転写ベルト４が配置され、この中間転写ベルト４は、支持ローラ５，６，７に巻き掛けられて時計方向に回転駆動される。
【００３９】
本例の画像形成装置は、フルカラーモードとモノクロモードを含む複数の印刷モードを有しており、フルカラーモードが選択された際の作像動作について簡単に説明すると、第１の像担持体３Ｙが反時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置によって像担持体３Ｙが所定の極性に帯電され、次いでその帯電面に、レーザ書き込みユニット１０から出射する光変調されたレーザビームが照射される。これによって像担持体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置によってイエロートナー像として可視像化される。
【００４０】
中間転写ベルト４を挟んで、像担持体３Ｙと反対側に一次転写ローラが配置され、この一次転写ローラに転写電圧が印加されることにより、像担持体３Ｙ上のトナー像が、矢印方向に走行する中間転写ベルト４上に一次転写される。トナー像転写後の像担持体３Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置によって除去される。全く同様にして、図１に示した第２ないし第４の像担持体３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト４上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト４上にフルカラートナー像が形成される。
【００４１】
一方、図１に示すように、画像形成装置本体１内の下部には、例えば転写材Ｐを収容した給紙カセットと、給紙ローラを有する給紙装置１１が配置され、給紙ローラの回転によって最上位の転写材Ｐが矢印方向に送り出される。送り出された転写材Ｐは、レジストローラ対によって、所定のタイミングで、支持ローラ７に巻き掛けられた中間転写ベルト４の部分と、これに対置された二次転写ローラ１２との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１２には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト４上の重ねトナー像が転写材Ｐに二次転写される。
【００４２】
トナー像を二次転写された転写材Ｐは、さらに搬送されて定着装置２０を通り、このとき転写紙上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置２０を通過した転写材Ｐは、画像形成装置本体１外に排出される。
【００４３】
図２は図１に示した定着装置２０の構成を説明した説明図である。図２に示した定着装置２０は、加圧部材としての加圧ローラ２１と、定着部材としての定着ローラ２２と、加熱ローラ２３、及びこの定着ローラ２２と加熱ローラ２３に巻き掛けられた無端状の定着ベルト２４を備えるベルト定着装置である。
【００４４】
定着ベルト２４は、ポリイミド樹脂で形成された基体表層に、シリコンゴム層、さらに最外層に離型性のよいＰＦＡ（テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）層をコーティングした構成で、定着ローラ２２は芯金に発泡シリコンゴム等からなる耐熱・弾性層を有した構成であり、そして加熱ローラ２３はアルミ製中空円筒からなる構成である。
【００４５】
また、加圧ローラ２１は鋼製の中空芯金をシリコンゴム層で覆っており、その最外層にはＰＦＡチューブを備えている。この加圧ローラ２１は定着ローラ２２よりも表面硬度が大きく硬いので、加圧ローラ２１が定着ベルト２４を介して定着ローラ２２に食い込んだ状態で定着ローラ２２の弾性層を弾性変形させ、ニップ部Ｎは略加圧ローラ２１の外形に沿った形態に形成されている。なお、本例の定着装置２０は定着ベルト２４を緊張させるテンションローラ２５が選択的に設けられており、このテンションローラ２５は定着ベルト２４の内側、外側のどちらに配置してもよい。
【００４６】
加熱ローラ２３の内部には、加熱手段２６が設けられている。加熱手段２６は本例の場合、ハロゲンヒータやカーボンヒータなどの加熱ヒータを使用するが、ヒータに限らず、例えば電磁誘導を利用して発熱する熱源を用いるようにしてもよい。さらに、加圧ローラ２３の内部に加熱手段２６を設けるように構成してもよい。加熱手段２６への電力供給は例えば加熱ローラ２３と対向する位置で定着ベルト２４に近接配置した図示していないセンサで定着ベルト２４の表面温度を検知し、その結果に基づいて図示していない制御部により制御される。
【００４７】
この定着装置２０は、定着ローラ２２を図示していない駆動装置によって時計方向に回転駆動することにより定着ベルト２４が時計方向に回転され、その回転によって加熱ローラ２３及び加圧ローラ２１が連れ回り回転される。なお、本例の定着装置２０は定着ベルト２４が定着ローラ２２と加熱ローラ２３の２本のローラに支持されているが、その支持するローラの数は適宜選択することができる。また、加圧部材は加圧ローラ２１の代わりに複数のローラに巻き掛けられた加圧ベルトを用いることもできる。さらに、定着装置２０は定着ローラと加圧ローラを備えるローラ定着装置であっても何ら差し支えない。
【００４８】
このように構成される定着装置２０は、ニップ部Ｎを通過した転写材Ｐが定着ベルト２４から分離せずそのまま定着ベルト２４に巻き付くことを防止するため、本画像形成装置には圧縮空気を用いた転写材分離装置を搭載しており、図３を用いてその構成を説明する。
【００４９】
図３は、転写材分離装置の構成を示す空圧配管図であり、空圧配管は一部ＪＩＳ  Ｂ  ０１２５に準拠して画いている。
図３において、符号３０は圧縮空気の発生源であるコンプレッサーを示す。コンプレッサー３０はレシプロ方式の小型コンプレッサー（出力１００Ｗ）であり、０．４ＭＰａまで空気を圧縮することができる。コンプレッサー３０には圧力調整機構がなく、下流の空圧配管によって圧力が制御される。コンプレッサー３０は下流空圧配管の圧力が高くなるほど、流量（Ｌ／ｍｉｎ）は減少する特性を持つ。また、コンプレッサー３０は下流空圧配管圧力が大気圧（０ＭＰａ）でないと起動できない。コンプレッサー３０の空気吸入口にはフィルタ（図示せず）が設けられており、圧縮空気内への異物混入を防止している。
【００５０】
コンプレッサー３０で作られた圧縮空気は、チューブ３１を介してエアフィルタ３２に導かれる。そして、チューブ３１通過時に自然冷却され、配管内にドレンが発生する。チューブ３１通過中の高温圧縮空気は、室温まで冷却することが望ましいので、チューブ３１は配管長さを長くしたり、通常、ポリウレタン、ナイロン、フッ素樹脂を素材とした可撓性の中空チューブが多く用いられているところ、これを熱伝導性のよい金属パイプを用いたり、さらにその金属パイプに放熱フィンの追加することにより冷却効果が期待できる。
【００５１】
このようにしてチューブ３１内には冷却によりドレンが発生するが、そのドレンが運転停止時のコンプレッサー３０に逆流しないように、チューブ３１はコンプレッサーからの方向を下向きにしたり、その途中に逆止弁を設けたりすることが望ましい。
【００５２】
チューブ３１が接続されるエアフィルタ３２は、圧縮空気中に存在する異物（埃）を除去し、かつ配管内で発生したドレンを配管外に排出することができる。エアフィルタ３２に配管されたドレンポート３３には電磁弁３４が配管されている。電磁弁３４は配管中の排圧とドレンを排出する機能を有し、機械の運転が停止したときに、電磁弁が開くよう制御し、配管内を排圧するとともに、エアフィルタ３２に溜まったドレンも排出する。排出されたドレンは蒸発皿３５に落下し自然蒸発する。
【００５３】
ドレンを溜める（補足する）機器としては、ウォータセパレータもあり、ウォータセパレータは水分除去率が９９％と高性能であるが、エアフィルタ３２のような圧縮空気中に存在する異物（埃）を除去する機能はない。
【００５４】
エアフィルタ３２の下流にはエアタンク４０が設けられている。このエアタンク４０は圧縮空気噴射のバッファの役割を果たし、安定した圧縮空気噴射が可能となる。エアタンク４０は高圧力がかかるため、剛性の高い金属製としている。異常時を考慮して、コンプレッサーの最大到達圧力以上に耐えられる設計としている。本実施形態では５ｍｍ厚の鋼板を溶接して製作し、内容積は１Ｌである。エアタンク４０の容積が大きすぎると設定圧力まで上昇するのに時間がかかるので、噴射圧力が安定する最低限の容積とするのがよい。
【００５５】
なお、ノズル仕様や噴射仕様によってはエアタンクを不要とすることもできる。また、前述のエアフィルター３２を大容量のものとすることで、エアタンクの代用とすることもできる。
【００５６】
また、金属製であるエアタンク４０は圧縮空気との接触面積も大きいため、圧縮空気を冷却しやすい。上流回路でドレン化できなかった水蒸気がエアタンク４０でドレン化し、タンク壁面に付着し、底面に溜まる。エアタンク４０の底面にはドレンポート４１が設けられ、前述の電磁弁３４と配管され、装置の運転停止時に排圧とドレン排出が行われる。
【００５７】
エアタンク４０は圧力計４２を設けて圧力値を視認することができるようにしている。このエアタンク４０の上流には、所定圧力となると圧縮空気を排出する圧力調整弁４３（リリーフ弁）が設けられている。この圧力調整弁４３はネジによる調整式であるため、コンプレッサーを運転時に、エアータンク部が所定の圧力になるように圧力調整弁４３のネジは調整固定されている。本例では、コンプレッサー３０の運転時にエアータンク４０の圧力が０．１ＭＰａとなるように調整している。なお、符号４４は、圧力調整弁４３から抜ける圧縮空気の音を軽減させるためのサイレンサである。 
【００５８】
制御弁である電磁弁４５は２ポート電磁弁であり、非通電時では配管閉、通電時で配管開の動作をする。電磁弁４５が駆動されれば、圧縮空気がノズル４６からニップ部を通過した転写材Ｐの先端に目掛けて噴射される。ノズル４６から噴射は、転写材Ｐの先端がノズル噴射部に到着する前から電磁弁４５を駆動して噴射を開始し、転写材Ｐの分離後電磁弁の駆動を停止して噴射を終了する。本実施形態では１回当たり１００ｍｓ間噴射している。
【００５９】
ところで、電磁弁４５が駆動されると、エアタンク４０及びエアタンク４０から電磁弁４５間のチューブの圧縮空気が断熱膨張し、冷却するためドレンが発生する。エアタンク４０以降の空圧配管内に発生したドレンは配管内面に付着し、噴射ごとに下流側に移動し、やがてはノズル４６から噴射される。また、配管内面に付着したドレンは配管接合部や分岐部などの配管抵抗が大きい箇所に滞留しやすい。そして、運転停止後、空圧配管内に付着していた小さい水滴状のドレンが、凝縮して大きな水滴状のドレンとなる。また、配管接合部や分岐部などの配管抵抗が大きい箇所でもドレンが凝縮し滞留する。
【００６０】
そこで、本発明では断熱膨張で発生したドレンが転写材Ｐを汚してしまうことを抑えるため、図４に示すフローチャートを用いて制御している。
図４において、機械の電源オンでウォームアップを開始すると（ステップ１）、コンプレッサー３０が駆動を開始する（ステップ２）。次に、定着ベルト２４の表面温度が１００℃に達したかを監視し（ステップ３）、定着ベルト２４の表面温度が１００℃に達すると、コンプレッサー３０の駆動時間が５秒以上かを見る（ステップ４）。そして、定着ベルト２４の表面温度が１００℃に達し、コンプレッサー３０の駆動時間が５秒以上になると、ドレン抜き動作を行う（ステップ５）。このとき、定着ベルト２４の表面温度が１００℃に達していれば、ノズル４６から定着ベルト２４にドレンが付着しても短時間で蒸発させることができ、また、コンプレッサー３０の駆動時間が５秒以上であれば、エアタンク４０内圧力を噴射に必要な０．１ＭＰａまで上昇することができる。次に、ウォームアップを終了する（ステップ６）。
【００６１】
かくして、ウォームアップ中にドレン抜き動作を実行するので、ドレンが転写材Ｐに付着して転写材Ｐを汚してしまうことが軽減される。なお、本実施形態ではドレン抜き動作をウォームアップ中に行っているが、ドレン抜き動作はウォームアップ中に限らず、画像形成時以外なら適宜設定することができる。例えば、機械の主電源がＯＮされていてプリント指令を受けると稼動できる待機中において、待機状態が所定時間、例えば１時間経過したらドレン抜き動作を実行しても良いし、待機中においてプリント指令を受けてから復帰までのスタンバイ復帰時間を利用してドレン抜き動作を行っても良い。
【００６２】
また、ドレン抜き動作は図５に示すにように、２００ｍｓｅｃの電磁弁４５の駆動を１秒間隔で３回行っている。画像形成中の転写材Ｐの分離時では電磁弁４５の駆動を１００ｍｓｅｃに設定しているが、ドレン抜き動作時はドレンが噴射され易いように２倍の時間の２００ｍｓｅｃに設定している。
【００６３】
このように構成された画像形成装置は、配管内に滞留していたドレンを、画像形成時以外の例えばウォームアップ時に抜くことができるので、ドレンによる転写部材Ｐが汚れることを軽減することができる。
【００６４】
ところで、上記実施形態の画像形成装置では、ドレン抜き動作で噴射されるドレンが定着ベルト２４に向けて噴射されるため、定着ベルト２４が汚れることが避けられず、さらに画像形成中にドレンが噴射されてしまう可能性も多少残っている。
【００６５】
図６は、そのような問題をより解消することができる本発明の別の実施形態を示す空圧配管図である。
図６において、本例の空圧配管は図３に示す空圧配管とコンプレッサー３０から制御弁である電磁弁４５までの構成が同一であるが、電磁弁４５の下流側に分岐部５０を設けている点が異なる。そして、分岐部５０ではノズル４６までの配管５１に対して排出配管５２が分岐している。この排出配管５２には排出用の第２の制御弁としての第２電磁弁５３が設けられ、この第２電磁弁５３は画像形成中に駆動されることない。したがって、画像形成中は電磁弁４５が駆動することにより、圧縮空気がノズル４６から噴射される。
【００６６】
かかる実施形態では、断熱膨張により発生するドレンがノズル４６に向かわずに第２電磁弁５３に向かうように数々の実施例を創出しており、第２電磁弁５３から排出されたドレンは蒸発皿５４へ落下し自然蒸発される。
【実施例１】
【００６７】
まず、分岐部５０からノズル４６側におけるノズル総有効断面積よりも第２制御弁５３の有効断面積を大きくしており、その差は２倍以上大きくするのがよく、本例では有効断面積５倍となる電磁弁を採用している。
【００６８】
このように構成すると、電磁弁５３の駆動中に電磁弁４５を駆動すると、圧縮空気は有効断面積の大きい電磁弁５３側に多く流れる。したがって、配管内に滞留していたドレンが分岐後、ノズル４６に向かわずに第２電磁弁５３に向かい、そこから蒸発皿５４へ落下する。
【００６９】
次に、本実施形態におけるドレン抜き動作について説明する。なお、ドレン抜き動作は図４のフローにしたがって制御される。
ドレン抜き動作が開始されると、図７（ａ）に示すように、電磁弁４５は６回駆動し、第２電磁弁５３は電磁弁４５の最初の３回の駆動と同期して１秒間隔で２００ｍｓｅｃ，３回駆動する。このとき、電磁弁４５と第２電磁弁５３を同時に駆動することで、０．１ＭＰａに達しているエアタンク４０内の圧縮空気が主に有効断面積の大きい第２電磁弁５３に流れ、配管内、特に分岐部５０に溜まっていたドレンが第２電磁弁５３から噴射される。また、電磁弁５３は図７（ｂ）に示すように、電磁弁４５の最初の３回の駆動に対し、その駆動前から駆動を開始して電磁弁４５が上記した３回駆動する間、駆動したままにしている。このときも２００ｍｓｅｃ電磁弁４５の駆動を１秒間隔で３回行うと、０．１ＭＰａに達しているエアタンク４０内の圧縮空気が第２電磁弁５３に流れ、分岐部５０等の配管内に溜まっていたドレンが第２電磁弁５３から噴射される。なお、図７（ａ）に示す電磁弁４５の４〜６回の駆動によって、ノズル４６までに滞留していた微量のドレンもノズル４６から排出される。
【実施例２】
【００７０】
図８は、分岐部５０を設けた第２の実施例を示し、定着装置２０の側板部を上から見たす断面説明図である。
図８において、装置本体１に脱着可能とした定着装置２０には、装置反対１側に設けられたコンプレッサー３０から定着装置２０内のノズル４６へ配管する空圧回路のコネクタ部６０を有している。コネクタ部６０は装置本体側の本体コネクタ６１と、定着装置側の定着コネクタ７１とで構成されている。
【００７１】
本体コネクタ６１は金属ブロックで構成され、ブロックには管路６１Ａ、管路６１Ａに直交した管路６１Ｂが設けられている。管路６１Ａの上流側には継手６２Ａが設けられ、電磁弁４５とチューブで配管されている。管路６１Ａの下流側も継手６２Ｂが設けられ、電磁弁５３とチューブで配管されている。
【００７２】
管路６１Ｂは管路６１Ａと直交して設けられ、定着コネクタ７１が嵌合される。定着コネクタ７１は先端がテーパー形状である中空軸にフランジ７２が設けられ、フランジ７２の根元部にはＯリング７３が設けられている。Ｏリング７３は本体コネクタ６１の外面と密着し、圧縮空気の漏れを防止している。
【００７３】
定着コネクタ７１はその先端、図における下端をテーパー形状７４とすることで、定着装置装着時に本体コネクタ６１に挿入しやすくなり、また先端部は管路６１Ｂ内に突出して、管路６１Ｂの壁面から離れている。すなわち、定着コネクタ７１の管路７５はテーパー形状７４の先端からノズル４６に繋がるが、テーパー形状７４の先端はその全周において管路６１Ｂの壁面から離れている。
【００７４】
上流側の空圧配管内で発生したドレンは配管内面に付着し、噴射ごとに下流側に移動するが、ドレンが本体コネクタ６１に到着すると、管路６１Ａの配管内面に付着する。しかし、管路６１Ｂは管路６１Ａに直交して接続しているので、ドレンが回りこみにくい。すなわち、直交した管路Ｂにはドレンが移動しにくくなっている。さらに、定着コネクタ７１の管路は、先端がテーパー形状とし、管路６１Ｂの中心に突出した状態であるため、管路６１Ｂの壁面と離れており、管路６１Ｂ内面に付着したドレンが定着コネクタ７１の管路７５に入りにくい構造となっている。
【００７５】
このように、コネクタ部６０はドレンが管路６１Ａに溜まりやすい配管構造になっている。そこで、上記したドレン抜き動作を実行すると、管路６１Ａに溜まったドレンは管路６１Ｂに向かわずに第２電磁弁５３に流れ、配管内、特に分岐部５０に溜まっていたドレンが第２電磁弁５３から噴射される。
【実施例３】
【００７６】
図９は分岐部５０のコネクタ外観を示し、本例のコネクタはＴ型コネクタ８０を用いている。この場合、電磁弁４５と、第２電磁弁５３はストレートとなるように配管され、ノズル４６のみ直交して配管されている。このように構成すると、配管内に付着したドレンは直交方向に移動しにくいので、Ｔ型コネクタ８０で溜まりやすく、溜まったドレンは殆んどは第２電磁弁５３に流れて排出される。
【実施例４】
【００７７】
図１０は分岐部５０のコネクタ外観を示し、本例のコネクタはＹを横にしたＹ型コネクタ８１を用いている。この場合、電磁弁４５と、第２電磁弁５３はストレートとなるように配管され、ノズル４６はターンして配管されている。このように構成すると、配管内に付着したドレンはターン方向に移動しにくいので、Ｙ型コネクタ８１で溜まりやすく、溜まったドレンは殆んどは第２電磁弁５３に流れて排出される。
【００７８】
以上、本発明を定着装置の用紙分離部に用いる例で説明したが、本発明は画像形成装置内の他の部分、例えば感光体の用紙分離、転写装置の用紙分離等にも適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
２０  定着装置
２１  加圧ローラ
２３  加熱ローラ
２４  定着ベルト
３０  コンプレッサー
４０  エアタンク
４５  電磁弁
５０  分岐部
５３  第２電磁弁
６０  コネクタ部
６１  本体コネクタ
７１  定着コネクタ
８０  Ｔ型コネクタ
８１  Ｙ型コネクタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２００８−１０２４０８号公報
【図１】
0005633258.tif 000002
【図２】
0005633258.tif 000003
【図３】
0005633258.tif 000004
【図４】
0005633258.tif 000005
【図５】
0005633258.tif 000006
【図６】
0005633258.tif 000007
【図７】
0005633258.tif 000008
【図８】
0005633258.tif 000009
【図９】
0005633258.tif 000010
【図１０】
0005633258.tif 000011