(57)【要約】  【課題】  加熱装置を別途設けることなく乾燥剤を再生できて、低ランニングコスト化が図られ、乾燥剤によって用紙の湿気を除去することで好適な画像品質を維持する。  【解決手段】  画像形成装置１の用紙カセット２０の下方に乾燥剤収容部２１を設け、その内部に乾燥剤４０を備える。乾燥剤４０は熱による再生が可能なシリカゲル等で構成される。用紙カセット２０及び定着部３０周辺には、吸熱部５１、放熱部５２、及びヒートパイプ５３を備えた乾燥剤再生機構５０を設ける。吸熱部５１は定着部３０の熱ローラ３１の上方に、放熱部５２は乾燥剤収容部２１の下方に配置される。ヒートパイプ５３は吸熱部５１と放熱部５２とを連結する。熱ローラ３１から放出された熱は、吸熱部５１で吸収されてヒートパイプ５３で放熱部５２へと移動され、乾燥剤４０に対して放出される。これにより、乾燥剤４０の吸湿能力が低下しても、熱による再生が可能である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を積載して収容する用紙収容部と、用紙に転写されたトナー像を熱により溶融させて定着させる定着部とを備えた画像形成装置において、
前記用紙収容部内の用紙の湿気を除去するものであって、熱による再生が可能な乾燥剤と、前記定着部の熱により前記乾燥剤を再生させる乾燥剤再生機構とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記乾燥剤再生機構は、前記定着部の熱を吸収する吸熱部と、その熱を前記乾燥剤に対して放出する放熱部と、これらの吸熱部と放熱部との間を連結して熱を移動するヒートパイプとを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記乾燥剤再生機構は、全周に渡って設けられた収容部に前記乾燥剤が詰め込まれたベルトと、このベルトを前記定着部の熱を受ける再生位置と前記用紙収容部内の用紙の湿気を除去する除湿位置との間で回転させるベルト駆動部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置内の熱を外部に逃がす排熱ファンへと続き、前記用紙収容部内に熱風を送り込む排熱ダクトを備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタに代表される画像形成装置には、用紙を積載して収容する用紙収容部や、像担持体表面に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部、未定着トナー像を用紙に定着させる定着部等の、用紙に画像を形成するための様々な構成要素が要所に配置されている。そして、用紙は、用紙搬送路を通ってこれらの要素間を移動する。
【０００３】
ここで、印刷に使用される用紙は、その物理特性が常に一定であるとは限らず、周囲の温度や湿度に左右される。用紙に含まれる水分量が増加すると、トナー像の用紙への転写や定着、用紙の搬送性能に悪影響を及ぼし、画像品質の大幅な低下や用紙ジャム、シワの発生等が懸念される。そして、近年需要が高いカラー用の画像形成装置においては、用紙の湿気の影響を特に受けやすく、均一な光沢を得ることができないといった問題が発生する可能性が高い。そこで、このような問題を解決すべく、乾燥剤を用いて用紙の湿気を除去する画像形成装置がいくつか提案され、その例を特許文献１、及び２に見ることができる。
【特許文献１】特開２００２−６００６４号公報（第３−４頁、図４）
【特許文献２】特開平６−１５６７７９号公報（第３−４頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置では、給紙カセット（用紙収容部）内の用紙の邪魔にならない箇所に防湿手段収納部を設け、ここに乾燥剤を収納して用紙の防湿を行う方法が提案されている。しかしながら、この方法では、乾燥剤の吸湿能力が低下した時に対して、何ら特別な対策が講じられていない。したがって、乾燥剤内の水分が飽和して、乾燥剤が吸湿しなくなった場合、乾燥剤を交換する必要があり、ランニングコストが増加するのとともに、乾燥剤の交換のために手間や時間が掛かって非常に面倒である。
【０００５】
特許文献２に記載の画像形成装置では、給紙部（用紙収容部）の用紙が収容された密閉空間の上部に除湿剤を、底部に発熱ヒータを設け、密閉空間内に熱風による対流を起こして除湿剤による除湿を行う方法が提案されている。しかしながら、この方法では、上記特許文献１の場合と同様、除湿剤の除湿能力が低下した時の対策が講じられていない。また、給紙部下部に設けられた発熱ヒータを用いることにより消費電力が大幅に増加し、除湿剤の交換に加えて、さらにランニングコストが高くなってしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ヒータ等の加熱装置を別途設けることなく乾燥剤を再生できて、低ランニングコスト化が図られ、その乾燥剤によって用紙の湿気を除去することで、好適な画像品質を維持することが可能な高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、用紙を積載して収容する用紙収容部と、用紙に転写されたトナー像を熱により溶融させて定着させる定着部とを備えた画像形成装置において、前記用紙収容部内の用紙の湿気を除去するものであって、熱による再生が可能な乾燥剤と、前記定着部の熱により前記乾燥剤を再生させる乾燥剤再生機構とを備えることとした。
【０００８】
また、前記乾燥剤再生機構は、前記定着部の熱を吸収する吸熱部と、その熱を前記乾燥剤に対して放出する放熱部と、これらの吸熱部と放熱部との間を連結して熱を移動するヒートパイプとを備えることとした。
【０００９】
また、前記乾燥剤再生機構は、全周に渡って設けられた収容部に前記乾燥剤が詰め込まれたベルトと、このベルトを前記定着部の熱を受ける再生位置と前記用紙収容部内の用紙の湿気を除去する除湿位置との間で回転させるベルト駆動部とを備えることとした。
【００１０】
また、上記構成の画像形成装置において、画像形成装置内の熱を外部に逃がす排熱ファンへと続き、前記用紙収容部内に熱風を送り込む排熱ダクトを備えることとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構成によれば、画像形成装置において、用紙収容部内の用紙の湿気を除去するものであって、熱による再生が可能な乾燥剤と、定着部の熱により前記乾燥剤を再生させる乾燥剤再生機構とを備えることとしたので、加熱装置等を別途設けることなく、吸湿能力の低下した乾燥剤の再生が可能である。これにより、乾燥剤を交換する必要がなく、ランニングコストの上昇を抑制して、常に乾燥剤によって用紙の湿気を除去することができる。したがって、用紙に含まれる水分量の増加に伴う画像不良や用紙ジャム、シワの発生等を防止して、好適な画像品質を維持することが可能となる。
【００１２】
また、乾燥剤再生機構は、定着部の熱を吸収する吸熱部と、その熱を乾燥剤に対して放出する放熱部と、これらの吸熱部と放熱部との間を連結して熱を移動するヒートパイプとを備えることとしたので、定着部で発生する排熱を、容易に用紙収容部まで運んで利用することができる。また、画像形成装置が起動している間、常時乾燥剤を暖め続けることができる。したがって、このような簡便な機構により、乾燥剤を交換することなく再生して、常に用紙の湿気を除去することが可能である。
【００１３】
また、乾燥剤再生機構は、全周に渡って設けられた収容部に乾燥剤が詰め込まれたベルトと、このベルトを定着部の熱を受ける再生位置と用紙収容部内の用紙の湿気を除去する除湿位置との間で回転させるベルト駆動部とを備えることとしたので、定着部で発生する熱を、直接乾燥剤にあてることができる。これにより、乾燥剤に対して高い加熱効率が得られ、吸湿済みの乾燥剤を迅速に再生させることができる。したがって、乾燥剤を交換することなく再生して、用紙を好適な状態に容易に乾燥させることが可能となる。
【００１４】
また、画像形成装置内の熱を外部に逃がす排熱ファンへと続き、用紙収容部内に熱風を送り込む排熱ダクトを備えることとした。画像形成装置には、通常、装置内にこもった熱を外部に逃がすための排熱ファンが設けられているので、上記構成によると、排熱ファンからの熱風を用紙収容部内の用紙の湿気を除去するために用いることができる。したがって、用紙の除湿効率をさらに向上させることができ、用紙の画像品質の維持に対する作用をより一層高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図１〜図４に基づき説明する。
【００１６】
最初に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。なお、図中の実線矢印は用紙の搬送経路、及び搬送方向を示す。
【００１７】
図１に示すように、画像形成装置１の本体２の下部には、カセット式給紙部３が配置されている。カセット式給紙部３には、３段の用紙カセット２０が備えられている。用紙収容部である用紙カセット２０には、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離して用紙Ｐが送り出される。
【００１８】
本体２の右側面上部の外部には、手差し給紙部４が備えられている。手差し給紙部４には、カセット式給紙部３に入っていないサイズの用紙Ｐや、ＯＨＰシートのように１枚ずつ送り込みたいものが載置される。
【００１９】
画像形成装置１は、その内部に用紙搬送部５を備えている。用紙搬送部５は、カセット式給紙部３に関して言えば、その給紙方向である右方に位置し、手差し給紙部４に関して言えば、その左方に位置する。カセット式給紙部３から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送部５により本体２の側面に沿って垂直上方に、手差し給紙部４から送り出された用紙Ｐは水平に搬送され、後述する転写部１０に至る。
【００２０】
用紙搬送部５の用紙搬送方向下流側であって、転写部１０のすぐ上流側には、レジストローラ６が備えられている。レジストローラ６は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、後述する画像形成部９で形成されるトナー像と同期をとって、転写部１０に向けて用紙Ｐを送り出す。
【００２１】
画像形成装置１の本体２の上面には原稿送り部７が、その下方には光学部８が備えられている。使用者が原稿の複写を行う場合には、原稿送り部７に、文字や図形、模様等の画像が描かれた原稿を積載する。原稿送り部７では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、光学部８によってその画像データが読み取られる。
【００２２】
レジストローラ６の用紙搬送方向下流側であって、光学部８の下方には、画像形成部９、及び転写部１０が備えられている。画像形成部９では、光学部８によって読み取られた画像データに基づいて、原稿画像の静電潜像が作られる。この静電潜像からトナー像が形成され、トナー像は、前記レジストローラ６によって同期をとって送られてきた印刷前の用紙Ｐに、転写部１０にて転写される。
【００２３】
転写部１０の下流側には、定着部３０が備えられている。転写部１０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部３０へと送られ、熱ローラが発する熱によりトナー像が溶融されて定着される。
【００２４】
定着部３０の下流側であって、本体２の左側面の近傍には、排出・分岐部１１が備えられている。定着部３０から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合には、排出・分岐部１１から機外の用紙受けトレイに排出される。
【００２５】
画像形成部９から排出・分岐部１１にかけての部分の下方であって、カセット式給紙部３の上方には、両面印刷用ユニット１２が備えられている。両面印刷を行う場合には、定着部３０から排出された用紙Ｐが、排出・分岐部１１を通って両面印刷用ユニット１２へと送られる。両面印刷用ユニット１２へ送られた用紙Ｐは、続いて送り方向が切り替えられ、再度用紙搬送部５、レジストローラ６を介して転写部１０へと送られる。
【００２６】
続いて、画像形成装置１に備えられた用紙カセット２０、及び定着部３０周辺の構造について、図２を用いて説明する。図２は、用紙カセット、及び定着部周辺の概略構造を示す模型的垂直断面部分左側面図である。図２において右方が画像形成装置１の前面側、左方が背面側である。なお、図中の白抜き矢印は空気が流れる方向を、実線矢印は定着部の熱が移動する方向を示す。
【００２７】
図２に示すように、用紙収容部である用紙カセット２０には、その内部に用紙Ｐが積み上げられて収容されている。用紙カセット２０の下方には乾燥剤収容部２１が設けられ、その内部に乾燥剤４０が備えられている。乾燥剤４０は、熱による再生が可能なシリカゲル等で構成されている。用紙カセット２０の底部には乾燥剤収容部２１と連通する複数の小孔２２が設けられ、これにより乾燥剤４０は、用紙カセット２０内の用紙Ｐの湿気を除去する。
【００２８】
定着部３０には、熱ローラ３１が備えられている。熱ローラ３１は、図示しない駆動手段によって、その周速度が用紙搬送速度と同じになるように回転せしめられている。そして、熱ローラ３１の下方には、加圧ローラ３２が備えられている。この加圧ローラ３２が、熱ローラ３１と圧接することで用紙Ｐを挿通させるニップを形成する。加圧ローラ３２は、熱ローラ３１と圧接することにより、熱ローラ３１の回転に従って回転せしめられる。これらのローラは、ハウジング３３内に収められている。
【００２９】
用紙カセット２０、及び定着部３０周辺には、乾燥剤再生機構５０が設けられている。乾燥剤再生機構５０は、吸熱部５１、放熱部５２、及びヒートパイプ５３を備えている。
【００３０】
吸熱部５１は、定着部３０のハウジング３３内において、熱ローラ３１の上方に配置されている。放熱部５２は、乾燥剤４０が収容された乾燥剤収容部２１のすぐ下方に配置されている。放熱部５２には、熱を放出し易くするための放熱フィン５２ａが多数設けられている。吸熱部５１と放熱部５２との間には、これらを連結するヒートパイプ５３が設けられている。このような構成において、熱ローラ３１から放出されてハウジング３３内にこもる熱は、吸熱部５１により吸収されて、ヒートパイプ５３により放熱部５２へと移動され、放熱部５２の放熱フィン５２ａによりその上方の乾燥剤４０に対して放出される。これにより、乾燥剤４０内の水分が飽和して、乾燥剤４０の吸湿能力が低下しても、熱で暖めることによる再生が可能である。
【００３１】
画像形成装置１の本体２の背面パネル１３には、排熱ファン１４が取り付けられている。この排熱ファン１４は、画像形成装置１内にこもる熱を外部に逃がすものである。排熱ファン１４の、熱風の移動方向上流側には、排熱ファン１４に連結して、排熱ダクト１５が備えられている。
【００３２】
排熱ダクト１５は、画像形成装置１内部の図示しない所定の箇所から延びて、排熱ファン１４にまで続いている。排熱ダクト１５は、画像形成装置１内の熱を排熱ファン１４に導く本体部１６から分岐する分岐部１７を備えている。この分岐部１７は、用紙カセット２０のすぐ上方に配置されている。分岐部１７は、途中でダクトが分断されており、その分断箇所の上流側に熱風の吐出口１７ａが、下流側に吸入口１７ｂが、各々下方を、すなわち用紙Ｐの方を向くように備えられている。そして、吐出口１７ａは用紙カセット２０の前部に、吸入口１７ｂは後部に備えられている。すなわち、排熱ファン１４を駆動することにより、排熱ダクト１５の本体部１６から分岐部１７の方へと流れた熱風は、用紙カセット２０の前部の吐出口１７ａから用紙カセット２０内へと送り込まれ、用紙カセット２０の後部の吸入口１７ｂから吸入されて排熱ダクト１５の本体部１６に再び合流する。これにより、画像形成装置１内の排熱が、用紙カセット２０に収容された用紙Ｐに吹き付けられる。
【００３３】
このようにして、用紙収容部である用紙カセット２０内の用紙Ｐの湿気を除去するものであって、熱による再生が可能な乾燥剤４０と、定着部３０の熱により乾燥剤４０を再生させる乾燥剤再生機構５０とを備えるので、加熱装置等を別途設けることなく、吸湿能力の低下した乾燥剤４０の再生が可能である。これにより、乾燥剤４０を交換する必要がなく、ランニングコストの上昇を抑制して、常に乾燥剤４０によって用紙Ｐの湿気を除去することができる。したがって、用紙Ｐに含まれる水分量の増加に伴う画像不良や用紙ジャム、シワの発生等を防止して、好適な画像品質を維持することが可能となる。
【００３４】
また、乾燥剤再生機構５０は、定着部３０の熱を吸収する吸熱部５１と、その熱を乾燥剤４０に対して放出する放熱部５２と、これらの吸熱部５１と放熱部５２との間を連結して熱を移動するヒートパイプ５３とを備えるので、定着部３０で発生する排熱を、容易に用紙カセット２０まで運んで利用することができる。また、画像形成装置１が起動している間、常時乾燥剤４０を暖め続けることができる。したがって、このような簡便な機構により、乾燥剤４０を交換することなく再生して、常に用紙Ｐの湿気を除去することが可能である。
【００３５】
さらに、画像形成装置１には、通常、装置内にこもった熱を外部に逃がすための排熱ファン１４が設けられているので、この排熱ファン１４へと続き、用紙カセット２０内に熱風を送り込む排熱ダクト１５を備えることにより、排熱ファン１４からの熱風を用紙カセット２０内の用紙Ｐの湿気を除去するために用いることができる。したがって、用紙Ｐの除湿効率をさらに向上させることができ、用紙Ｐの画像品質の維持に対する作用をより一層高めることが可能となる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１について、図３、及び図４を用いてその構造を説明する。図３は用紙カセット、及び定着部周辺の概略構造を示す模型的垂直断面部分左側面図、図４はベルトの回転方向と平行な方向の垂直断面図である。図３において右方が画像形成装置１の前面側、左方が背面側であって、白抜き矢印は空気が流れる方向を、実線矢印はベルトの回転方向を示す。なお、この実施形態の基本的な構成は、前記図１、及び図２に示した第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００３７】
図３に示すように、第２の実施形態において、乾燥剤再生機構５０は、ベルト５４、及びベルト駆動部６０で構成されている。
【００３８】
ベルト５４は、ベルト駆動部６０の複数のプーリ６１に巻き掛けられている。ベルト５４は、定着部３０の熱を受ける再生位置と、用紙カセット２０内の用紙Ｐの湿気を除去する除湿位置との間で回転している。ベルト５４は、再生位置において、定着部３０のハウジング３３内に進入して熱ローラ３１の上方に位置している。また、ベルト５４は、除湿位置において、用紙カセット２０のすぐ下方に設けられた除湿部２３に進入している。用紙カセット２０の底部には、除湿部２３と連通する複数の小孔２２が設けられている。図４に示すように、ベルト５４には、その全周に渡って、通気性のある複数の袋状収容部５５が設けられている。この袋状収容部５５に乾燥剤４０が詰め込まれ、封がなされている。
【００３９】
ベルト駆動部６０は、複数のプーリ６１と、図示しない駆動装置とで構成されている。複数のプーリ６１は、ベルト５４が、定着部３０内の再生位置と、除湿部２３内の除湿位置との間で円滑に回転するように、各々配置されている。プーリ６１のいずれか１個にはモータ等の駆動装置が連結され、ベルト５４はこの駆動装置により回転せしめられる。
【００４０】
このようにして、乾燥剤再生機構５０は、全周に渡って設けられた袋状収容部５５に乾燥剤４０が詰め込まれたベルト５４と、このベルト５４を定着部３０の熱を受ける再生位置と用紙カセット２０内の用紙Ｐの湿気を除去する除湿位置との間で回転させるベルト駆動部６０とを備えるので、定着部３０で発生する熱を、直接乾燥剤４０にあてることができる。これにより、乾燥剤４０に対して高い加熱効率が得られ、吸湿済みの乾燥剤４０を迅速に再生させることができる。したがって、乾燥剤４０を交換することなく再生して、用紙を好適な状態に容易に乾燥させることが可能となる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、用紙を積載して収容する用紙収容部と、用紙に転写されたトナー像を熱により溶融させて定着させる定着部とを備えた画像形成装置全般において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。
【図２】図１に示す用紙カセット、及び定着部周辺を示す模型的垂直断面部分左側面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の用紙カセット、及び定着部周辺を示す模型的垂直断面部分左側面図である。
【図４】図３に示すベルトの回転方向と平行な方向の垂直断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    画像形成装置
２    本体
１３  背面パネル
１４  排熱ファン
１５  排熱ダクト
１６  本体部
１７  分岐部
２０  用紙カセット
２１  乾燥剤収容部
２２  小孔
２３  除湿部
３０  定着部
３１  熱ローラ
３３  ハウジング
４０  乾燥剤
５０  乾燥剤再生機構
５１  吸熱部
５２  放熱部
５３  ヒートパイプ
５４  ベルト
５５  袋状収容部
６０  ベルト駆動部
６１  プーリ
【図１】
2006119339.tif 000003
【図２】
2006119339.tif 000004
【図３】
2006119339.tif 000005
【図４】
2006119339.tif 000006