(57)【要約】【課題】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。【解決手段】コンプレッサー３０と、そのコンプレッサー３０によって作られた圧縮気体を、ノズル３５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であり、コンプレッサー３０からノズル３５までの圧縮空気の流路を形成する配管の少なくとも一部を冷却する第１ファン３６及び第２ファン４１と、その第１ファン３６及び第２ファン４１の作動により発生させたドレンを配管から抜くドレン抜き部とを備え、配管内で発生するドレンで転写材汚染や部材汚染を軽減するようにしている。【選択図】図３
2011150242.tif 000002
【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圧縮空気の流路を形成する配管の少なくとも一部を冷却する冷却手段と、
該冷却手段の作動により発生させたドレンを前記配管から抜くドレン抜き部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、湿度センサを設け、湿度が所定湿度以上のとき、前記冷却手段が作動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、温度センサを設け、温度が所定温度以上のとき、前記冷却手段が作動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、前記配管の温度を検知する温度センサを設け、配管の温度が所定温度以上のとき、前記冷却手段が作動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において、画像形成の運転時間を計測し、画像形成の運転時間が所定時間を越えたとき、前記冷却手段が作動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記冷却手段が配管に向けて送風する空冷ファンであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし５の何れかに記載の画像形成装置において、前記冷却手段が配管に密着したペルチェ式冷却手段であ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３〜７の何れかに記載の画像形成装置において、前記冷却手段が前記圧縮気体発生手段からドレン抜き部までの配管を冷却することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし３〜７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から前記ノズル部材までの配管に圧縮空気の圧力変動を緩和するエアータンクを設け、前記冷却手段が該エアータンクを冷却す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を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。分離爪の大きな欠点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）をつけ易く、その場合には出力された画像にスジが発生するということであるが、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。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。
【０００６】
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
等がある。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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ータンク、エアー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。
【００１１】
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。そして、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、温度低下する。この温度低下によっても、配管内に水滴が発生し、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１回の噴射で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。
【００１２】
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）、ウォーターセパレーターでドレンを補足、空圧配管外へ排出、吸着剤で吸着、中空糸膜で圧縮空気から分離し空圧配管外へ排出等の手段で除湿している。
【００１３】
このような除湿効果の高いエアドライヤは、数万円以上と高価であり、さらに冷却方式では消費電力が大きい、中空糸膜方式では０．２ＭＰａ以上の高圧力が必要等の問題がある。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おり、該コンプレッサーが圧力、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は殆ど搭載されないのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
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】
【００１５】
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圧縮空気の流路を形成する配管の少なくとも一部を冷却する冷却手段と、該冷却手段の作動により発生させたドレンを前記配管から抜くドレン抜き部とを備えたことを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００１６】
なお、本発明は、湿度センサを設け、湿度が所定湿度以上のとき、前記冷却手段が作動されると有利である。
さらに、本発明は、温度センサを設け、温度が所定温度以上のとき、前記冷却手段が作動されると有利である。
【００１７】
さらにまた、本発明は、前記配管の温度を検知する温度センサを設け、配管の温度が所定温度以上のとき、前記冷却手段が作動されると有利である。
さらにまた、本発明は、画像形成の運転時間を計測し、画像形成の運転時間が所定時間を越えたとき、前記冷却手段が作動されると有利である。
【００１８】
さらにまた、本発明は、前記冷却手段が配管に向けて送風する空冷ファンであると有利である。
さらにまた、本発明は、前記冷却手段が配管に密着したペルチェ式冷却手段であると有利である。
【００１９】
さらにまた、本発明は、前記冷却手段が前記圧縮気体発生手段からドレン抜き部までの配管を冷却すると有利である。
さらにまた、本発明は、前記圧縮気体発生手段から前記ノズル部材までの配管に圧縮空気の圧力変動を緩和するエアータンクを設け、前記冷却手段が該エアータンクを冷却すると有利である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、圧縮気体発生手段を備え、圧縮空気を噴射して転写材を分離する方式であっても、配管内で発生するドレンで転写材汚染や部材汚染を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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】一部ＪＩＳ  Ｂ  ０１２５に準拠して画いた転写材分離装置の構成を示す空圧配管図である。
【図４】チューブの変形例を示す説明図である。
【図５】０．１ＭＰａ加圧時のドレン発生量を示す表図である。
【図６】転写材分離装置の好ましい運転制御を示すフローチャートである。
【図７】転写材分離装置の好ましい運転制御の別の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
トナー像を二次転写された転写材Ｐは、さらに上方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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
図３は、転写材分離装置の構成を示す空圧配管図であり、定着装置２０以外の空圧配管は一部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。
【００３４】
この転写材分離装置の圧縮空気の流れについての概略を説明すると、コンプレッサー３０で作られた圧縮空気はチューブ３１を介して圧縮空気中に存在する異物（埃）を除去する等の機能を有するエアフィルタ３２に導かれる。そして、エアフィルタ３２を通過した圧縮空気はエアタンク３３に貯められたのち、噴出のＯＮ・ＯＦＦをする電磁弁３４を介してノズル３５に導かれ、ノズル３５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。この噴射により非接触方式で転写材Ｐが定着ベルト２４から分離することができる。なお、チューブ３１等の空圧配管はポリウレタン、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や、金属パイプが多く用いられている。
【００３５】
エアータンク３３は、圧縮空気噴射のバッファの役割を果たし、圧縮空気をエアータンク３３に貯めておくことで安定した圧力のエアーを噴射することができる。エアータンク３３の容積は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にするのがよく、例えば１Ｌ程度である。なお、ノズル仕様や噴射仕様によってはエアータンクを不要とすることもできる。また、上述のエアフィルタ３２を大容量のものとすることで、エアータンク３３の代用とすることもできる。このエアータンク３３は高圧力がかかるため、剛性の高い金属製とし、異常時を考慮してコンプレッサー３０の最大到達圧力以上に耐えられる設計としている。本例では５ｍｍ厚の鋼板を溶接して製作したものを用いている。
【００３６】
エアータンク３３には圧力調整弁（リリーフ弁）４２が配管されており、圧力調整弁４２はタンク内の圧縮空気を排出してエアータンク３３内の圧力を一定に制御することができる。なお、圧力調整弁４２はネジによる調整式であるため、コンプレッサー３０を運転させ、エアータンク３３が所定の圧力になるように圧力調整弁４２のネジが調整されて固定されている。なお、本実施例では、コンプレッサー運転時にエアータンク圧力が０．１ＭＰａとなるように調整している。また、符号４３は圧力調整弁４２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。
【００３７】
エアータンク３３はチューブ４４及び電磁弁３４を介してノズル３５に接続されている。ノズル３５は適宜間隔ごとに複数個設けられ、ニップ部Ｎを通過した転写材Ｐを先端縁に向けて圧縮空気を噴射するように配置されている。このとき、電磁弁３４は２ポート電磁弁であり、電源オフでは配管閉、電源オンで配管開の動作をする。そして、電磁弁３４が駆動されれば、圧力調整弁４２にて調整されたエアータンク３３内の圧縮空気がノズル３６から噴射される。なお、圧縮空気の噴射は、転写材Ｐがニップ部Ｎを抜ける前から電磁弁３４が作動して噴射を開始し、転写材Ｐを分離後電磁弁３４の駆動を停止して噴射を終了する。本実施例では１回当たり１００ｍｓ間噴射し、転写材Ｐを非接触で定着ベルト２４から分離するようにしている。
【００３８】
ところで、コンプレッサー３０で作られる圧縮空気は高温であり、これが冷えるとドレンが発生する。そして、発生したドレンがノズル３５まで達してここから噴出されると、転写材Ｐや定着ベルト２４を汚染することは先に説明した。
【００３９】
コンプレッサー３０で作られた高温圧縮空気はチューブ３１の通過時に冷却し、発生したドレンをノズル３５に達する前に排出することができれば好都合である。そこで、高温圧縮空気はチューブ３１の通過中に室温まで冷却することができれば好都合である。それを実現する方法として、まず、チューブ３１の配管長さを長くする方法がある。例えば図４のようにコイルチューブ３１Ａとすると省スペースで配管長さを長くすることができる。つぎに、チューブ３１の代わりに熱伝導性のよい金属パイプを用いる。そして、図示していないがその金属パイプに放熱フィンの追加とするとより効果的に冷却できる。
【００４０】
しかし、このような方法はドレン化が不十分になり易いため、本発明ではチューブ３１の近傍に冷却手段としての第１ファン３６を設け、第１ファン３６の動作によってチューブ３１を強制冷却するように構成している。この方法ならば、ファン３６の空気流によってチューブ３１を冷却するので良好なドレン化が期待できる。但し、第１ファン３６を冷却手段とした場合、ファンは冷却効率が低く、また動作音も大きいという欠点がある。逆に利点は低コスト、低電力である。
【００４１】
そこで、冷却手段としてはファン３６の代わりに、ペルチェ式冷却手段を設けてもよい。ペルチェ式冷却手段は、ペルチェ効果を利用した冷却手段であって、各方面で利用されている。そして、チューブ３１に接触して冷却するので、ファンと比較して冷却効率が高く、動作音もなく有利だが、ファンに比べて電力、コストが嵩み、さらにペルチェ冷却手段自身も発熱してしまう。
【００４２】
このようにチューブ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。
【００４３】
チューブ３１で発生したドレンをエアフィルタ３２に溜めて配管外へ排出するため、エアフィルタ３２には電磁弁４０を備えたドレンポート３７が配管されている。電磁弁４０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３８に落下し自然蒸発する。
【００４４】
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）を除去する機能がない。
【００４５】
上記エアータンク３３は金属製であり、また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。このため、その上流の回路でドレン化できなかった水蒸気がエアータンク３３でドレン化し、タンク壁面に付着し、底面に溜まる。エアータンク３３の底面にはドレンポート３９が設けられ、ドレンポート３９は上記ドレンポート３７に接続されて電磁弁４０に配管され、電磁弁４０の作動により機械の運転停止時に排圧とドレン排出が行われる。
【００４６】
本発明ではエアータンク３３内でのドレン化を促すため、その近傍に冷却手段としての第２ファン４１を設けている。そして、第２ファン４１を動作することによってエアータンク３３を強制冷却するようにしている。第２ファン４１は第１ファン３６と同様に空気流れによってエアータンク３３を冷却するので、冷却効率が低く、また動作音も大きいという欠点があるが低コスト、低電力であるという利点を有している。
【００４７】
冷却手段としては第２ファン４１の代わりに、ペルチェ式冷却手段を設けてもよい。ペルチェ式冷却手段は、ペルチェ効果を利用した冷却手段であり、各方面で利用されている。エアータンク３３と接触して冷却するので、ファンと比較して冷却効率が高く、また動作音もない。欠点は、電力、コストと、ペルチェ冷却手段自身の発熱である。
【００４８】
このように本発明では、圧縮空気を用いたときの問題となるドレンをその配管中で強制的に発生させ、ノズル３５に達する前に排出するので、ドレンによって転写材Ｐや定着ベルト２４を汚染するを確実に防止することができる。
【００４９】
なお、電磁弁３４が駆動されると、エアータンク３３、及びエアータンク３３から電磁弁３４間のチューブ４４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。このチューブ４４内で発生したドレンは噴射ごとにノズル３５から排出されるが、エアータンク３３までにドレン化させて排出しているので、ここで発生するドレンはきわめて微量であり、転写材Ｐや定着ベルト２４に付着しても殆ど影響がない。
【００５０】
ところで、温度ｔ（℃）、湿度ｈ（％）の空気を圧縮し、圧力Ｐ（ＭＰａ）、温度ｔ（℃）になったときのドレン量を算出する（湿度は相対湿度、圧力はゲージ圧である）。
１．温度ｔ（℃）における飽和水蒸気量Ｗｔ（ｇ／ｍ３）を飽和水蒸気量表（記載せず）によって求める
２．温度ｔ（℃）、湿度ｈ（％）の含有水蒸気量Ｗ１（ｇ／ｍ３）を求める
Ｗ１＝Ｗｔ×（ｈ／１００）
３．圧力Ｐ（ＭＰａ）、温度ｔ（℃）における飽和水蒸気量Ｗ２（ｇ／ｍ３）を求める
Ｗ２＝Ｗ１×〔０．１／（Ｐ＋０．１）〕
４．発生するドレン量Ｗｐ（ｇ／ｍ３）を求める
Ｗｐ＝Ｗ１−Ｗ２
ここで、Ｗｐ＝０（ドレン量が０）とすると、Ｗ１＝Ｗ２、となり
ｈｓ＝１０／（Ｐ＋０．１）
が得られる。ｈｓはドレンが発生開始する湿度であり、圧力によって決定される。
Ｐ＝０．１ＭＰａ時、ドレン発生開始湿度５０％
Ｐ＝０．２ＭＰａ時、ドレン発生開始湿度３３％となり、設定圧力が低いほうがドレン発生の点で有利である。
【００５１】
図５は本計算から求めた、Ｐ＝０．１ＭＰａ時のドレン量（ｇ／ｍ３）である。
本ドレン量は、コンプレッサーで圧縮された空気が、空圧配管によって室温まで冷却されたときに生じるドレン量（ｇ／ｍ３）であるドレンは、湿度５０％以上になると発生し、それ以上では湿度と温度に比例してドレン量は増加することが判る。
【００５２】
このように、ドレン発生の有無は湿度・気温によって大きく左右され高温多湿時に多く発生することが判る。
そこで、圧縮空気を用いた転写材分離装置の好ましい動作制御について図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５３】
図６において、通紙スタートすると、画像形成装置に設けられた温湿度センサ（不図示）によって、外気の温度、湿度を検知し、あらかじめ装置に記憶された図５の詳細データからドレン発生量Ｗｐ（ｇ／ｍ３）を求め、その値がＷｐ（ｇ／ｍ３）が２以上かを判断する（ステップ１）。そして、Ｗｐが２未満であれば、転写材Ｐや定着ベルト２４への汚染が問題にならないとして、第１及び第２ファン３６．４１を作動せず、Ｗｐが２以上であれば、第１及び第２ファン３６．４１を作動し（ステップ２）、コンプレッサー３０を動作させる（ステップ３）。このように、ドレンによる悪影響がない環境下では冷却手段を運転しないことにより、消費電力の低減や、動作音の低減が可能である。
【００５４】
なお、本例ではＷｐ＝２以上かで冷却手段である第１及び第２ファン３６．４１を作動するしないを判断しているが、基準にしているＷｐ＝２は大凡の目安なので、基準値を前後に変更してもよい。また、冷却手段の動作は湿度のみもしくは温度のみで判断してもよく、特に湿度はドレン発生開始に関係するので重要である。また、温度も一般的に高温時は高湿、低温時は低湿、と湿度と相関があるので、湿度センサを備えていない機器では温度による判断も可能である。また、第１ファン３６と第２ファン４１の動作をＷｐ＝２以上の判断で同時に動作しているが、各ファンを別の値でそれぞれ作動のオン・オフを判断することにより、より細かな冷却制御をすることも可能である。
【００５５】
上記コンプレッサー動作後、エアータンク３３の圧力が上昇し、０．１ＭＰａに達すると圧力調整弁によって、エアータンク３３圧を０．１ＭＰａに維持する。エアータンク３３が０．１ＭＰａに達するまでの時間は、１枚目の転写材が定着装置に到着する前に終了する。転写材が定着装置前に達すると、不図示の用紙検知センサによって転写材先端を検知し、制御装置から所定のタイミングで噴射開始信号が出る（ステップ４）。
【００５６】
噴射開始信号が出ると、電磁弁３４が１００ｍｓの間駆動されて（ステップ５）、ノズル３５からの圧縮空気が転写材先端向けて噴射され転写材が定着ベルト２４から分離される。エアータンク３３にはその温度を検知するサーミスタ４５を設け、該サーミスタ４５によってエアータンク３３の温度を検知し、タンク温度が外気温度より３℃以上高いと判断した場合（ステップ６）、には冷却手段（ステップ７）を動作させる。
【００５７】
連続通紙を行うと、コンプレッサー３０で作られた高温圧縮空気が空圧配管内を通るため、配管温度が上昇し、冷却によるドレン発生量が減少する。ドレン発生量が少ない圧縮空気は除湿が不十分となり、エアータンク３３から電磁弁３４間の断熱膨張によってドレン発生しノズルから噴射されてしまう。
【００５８】
本実施例では、配管温度が上昇しないようにエアータンク３３を冷却制御しているので、ノズルからのドレン噴射の不具合は発生しない。
通紙エンドとなるまで（ステップ８）、タンク温度を検知しながら、電磁弁動作を繰り返す。
【００５９】
通紙終了後、コンプレッサー３０を停止させ（ステップ９）、その後電磁弁４０を動作させることで、エアフィルタ３２、エアータンク３３から圧を抜くとともにドレンを配管外へ排出する（ステップ１０）。
【００６０】
空圧配管の圧を大気圧に下げることで、次回コンプレッサー３０が起動できるようになる。通紙終了後もタンク温度を検知し、タンク温度が室温＋２℃未満となるまで冷却手段を動作し続けてから（ステップ１１）、冷却手段を停止する（ステップ１２）。
【００６１】
本動作によって、長時間運転によってタンク温度が高くなっても、次の運転開始には空圧配管が室温近くまで冷却されることになる。
以上のように制御すると、ドレンが発生しやすい環境下では、空圧配管を強制冷却し、配管内で発生したドレンを十分に分離することで、エアータンク３３から電磁弁３４での断熱膨張によるドレン発生が少なく、ノズル３５からドレンが噴出することがない。また、このように制御すると、上記条件以外では冷却手段を運転しないため、消費電力の低減や、動作音の低減が可能であるという利点が得られる。
【００６２】
図７は、転写材分離装置の好ましい別の動作制御を示すフローチャートである。
に第２の動作実施例を示す。
図７において、ステップ５までは図６のフローチャートと同様なのでその説明を省略する。
【００６３】
本例では通紙中に、画像形成装置の運転時間（通紙時間）を判断し（ステップ６）、運転時間が３０分以上となると、空圧配管温度が上昇していると推測して、冷却手段の動作を開始する（ステップ７）。動作開始する運転時間は、あらかじめ実験によって空圧配管温度上昇を測定し、決められている。また、運転時間と相関がある通紙枚数で判断することも可能である。また、コンプレッサーの動作時間で判断することも可能である。その他、電磁弁動作回数など、画像形成装置の運転時間に相関があるパラメータで判断できる。
【００６４】
通紙エンドになると（ステップ８）、コンプレッサー３０を停止させ（ステップ９）、その後電磁弁４０を動作させることで、エアフィルタ３２、エアータンク３３から圧を抜くとともにドレンを配管外へ排出する（ステップ１０）。
【００６５】
空圧配管の圧を大気圧に下げることで、次回コンプレッサー３０が起動できるようになる。通紙終了後も５分間冷却手段を運転し続けてから（ステップ１１）、冷却手段を停止する（ステップ１２）。これは、次の運転に備えて空圧配管を冷却するものである。この値は、運転時間によって決めてもよい（運転時間少ない場合には通紙終了後の冷却運転をしない、等）。
【００６６】
画像形成装置の連続運転時では、空圧配管が温まり、配管内でドレンを十分に発生させることができなくなってエアータンク３３から電磁弁３４での断熱膨張によるドレン発生が多くなり、ノズル３５からドレンが噴出してしまうが、上記のように制御すれば運転時間や空圧配管温度によって空圧配管を強制冷却するようにしているので、タンクから電磁弁での断熱膨張によるドレン発生が少なく、ノズルからドレンが噴出することがない。
なお、このように制御すると、上記条件以外では冷却手段を運転しないため、消費電力の低減や、動作音の低減が可能であるという利点が得られる。
【００６７】
以上のように、本発明は圧縮空気を用いた転写材分離装置を搭載してもドレンによる転写材汚染や部材汚染を確実に防止することができる。また、本発明の転写材分離装置は上記した圧縮空気と併用して既に知られている非接触の分離爪または分離板を設けてもよく、このように構成するとより確実な分離効果が得られるともに、例えば圧縮空気の圧を多少下げても分離できる等の効果が得られる。
【００６８】
さらにまた、本発明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）の検知面に圧縮空気を噴射して清掃する用途に利用しても、検知面をドレンで汚すことがない。
【符号の説明】
【００６９】
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
３１  チューブ
３２  エアーフィルタ
３３  エアータンク
３４  電磁弁
３５  ノズル
３６  第１ファン（冷却手段）
４１  第２ファン（冷却手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２００８−１０２４０８号公報
【図１】
2011150242.tif 000003
【図２】
2011150242.tif 000004
【図３】
2011150242.tif 000005
【図４】
2011150242.tif 000006
【図５】
2011150242.tif 000007
【図６】
2011150242.tif 000008
【図７】
2011150242.tif 000009