(57)【要約】【課題】本発明は、静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関し、記録媒体への未定着トナー像の定着時に発生する水蒸気を効率良く除去して結露を防止し、用紙への水滴落下を防止した画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】開口１０ａと定着器１３０との間には、排紙ローラ１４０を駆動源とする従動ローラ１７０に張架されて時計回りの矢印Ａ方向に循環移動する吸着ベルト１６０が配備されている。また、この吸着ベルト１６０は、定着器１３０によりトナー像が定着された用紙が搬送される搬送経路の上方と定着器１３０の近傍と開口１０ａの近傍とを経由する経路に沿って循環移動するものである。【選択図】        図２
2007219076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成し、該トナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
開口が形成された筐体と、
前記筐体内に配備され、前記トナー像が転写された記録媒体を加熱することにより該記録媒体上にトナー像を定着させる定着器と、
前記筐体内の、該筐体に形成された開口と前記定着器との間に配備され、該定着器によりトナー像が定着された記録媒体が搬送される搬送経路の上方と該定着器の近傍と該開口の近傍とを経由する経路に沿って所定の方向に循環移動することにより、該定着器によるトナー像の定着時に発生する水蒸気を吸着する吸着ベルトとを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吸着ベルトは、該吸着ベルトが前記水蒸気を吸着した後に前記定着器の近傍に移動する方向に循環移動するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記吸着ベルトが、表面に凹凸を有するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記吸着ベルトは、表面が吸水性部材からなるものであることを特徴とする請求項１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、静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタあるいはファクシミリなどに用いられる画像形成装置では、感光体ドラム等に代表される像担持体を一様に帯電させ、画像の情報を担持した露光光をその像担持体に照射することによりその像担持体上に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像することにより像担持体上にトナー像を形成し、形成されたトナー像を直接に、あるいは例えば中間転写体を介在させて、最終的に用紙上に転写して定着することによりその記録媒体上に定着トナー像からなる画像が形成される。
【０００３】
このような画像形成装置においては、内部に熱源を有する一対の定着部材相互を圧接させて形成したニップ部に、トナー像が転写されて未定着トナー像が形成された用紙を通過させ、その未定着トナー像を加熱および加圧して溶融し、その溶融状態のトナー像を用紙に定着させて用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する定着器が広く用いられている。
【０００４】
未定着トナー像が形成された用紙が上記ニップ部を通過すると、用紙に含まれる水分が定着器の熱源によって加熱されて水蒸気が発生し、その水蒸気が画像形成装置の筐体内壁近傍で急激かつ連続的に冷却されると、その筐体内壁に結露が生じることとなる。このようにして生じた結露水が用紙上に落下すると、用紙の汚染や画質の劣化が引き起こされるという問題がある。
【０００５】
このような問題に対処する手段として、定着器の上方にファンを配設し、定着器から発生する熱及び定着器によって加熱された用紙から発生する水蒸気の双方を画像形成装置外部に強制排出する手段が知られている。ところが、このような手段によるとファンによる騒音といった新たな問題が発生してしまう。
【０００６】
そこで、このような双方の問題に対処する手段として、定着器から発生する熱及び用紙への未定着トナー像の定着時に発生する水蒸気を画像形成装置外部に排出する風路を定着器の上方に形成し、この風路の内壁には表面張力により水蒸気の結露による水滴の落下を防止する格子状のリブを設け、さらに必要に応じて、その風路の内壁の最下部に、格子状のリブから溢れた結露水の貯留部を形成するといった手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
この特許文献１に提案された手段によれば、定着器の上方に形成された風路を通して熱及び水蒸気を画像形成装置外部に排出するとともに、風路内壁に結露が生じたとしてもこの内壁に設けられた格子状のリブの表面張力によって結露水を保持することによって、用紙への水滴落下が防止される。また、その風路内壁の最下部に貯留部を設けることによって、格子状のリブから溢れた結露水を貯留する。
【０００８】
また、定着器の後段の用紙搬送路の上方に、ベルト状の水分吸収部材を、回転可能かつ交換可能な状態で配設するといった手段も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
この特許文献２に提案された手段によれば、用紙への未定着トナー像の定着時に発生する水蒸気が水分吸収部材に吸水されるため、用紙への水滴落下が防止される。また、その水分吸収部材が回転可能なベルト状であるため、定着器の後段の用紙搬送路の上方に水分吸収部材を貼付する構成のものよりも吸水率が高い。また、その水分吸収部材の吸水性が悪化した場合には水分吸収部材を交換することによって吸水機能を保持することができる。
【００１０】
さらに、結露によって生じた水滴を集中させる集中部を有する水滴収集部材を定着器の上方に配置し、水滴収集部材によって収集された水滴を貯留部に貯めるといった手段も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
この特許文献３に提案された手段によれば、定着器の上方に結露が生じたとしても、結露によって生じた水滴は、上記水滴集中部材の集中部に集中させられ、この集中部に集中させられた水滴は、上記貯留部に落下することとなる。従って、用紙への水滴落下が防止される。また、この集中部を画像形成上問題のない位置に配置することにより、万一集中部に集中させられることなく水滴が落下してしまった場合でも、用紙への水滴落下が防止される。また、上記貯留部を定着器の例えば熱ローラ上方に配置することにより、その貯留部に落下した水滴は、熱ローラの熱によって蒸発し、貯留部から水がオーバーフローして用紙を汚染したり画像を劣化させることが回避される。
【特許文献１】特開平９−９０８５５号公報
【特許文献２】特開平６−３５３６０号公報
【特許文献３】特開平６−２７８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献１に提案された手段では、風路や貯留部を形成する空間を画像形成内に確保する必要があり、画像形成装置を設計するにあたって制約が生じることとなる。
【００１３】
また、上記特許文献２に提案された手段では、水分吸収部材の交換を人的手段に頼っているため、交換時期が遅れてしまうといった状況が考えられる。水分吸収部材の交換時期が遅れると、水分吸収部材に吸水された水分がオーバーフローして水滴が用紙上に落下するおそれがある。
【００１４】
また、上記特許文献３に提案された手段では、上記貯留部を定着器の例えば熱ローラ上方に配置することにより、その貯留部に落下した水滴を、熱ローラの熱によって蒸発させて、貯留部から水がオーバーフローすることを防止できるものの、貯留部に貯められた水を蒸発させるには相応の熱エネルギーを要するため、定着器における定着に必要な温度を確保するために、定着器の熱源の温度を上昇させなければならない。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑み、記録媒体への未定着トナー像の定着時に発生する水蒸気を効率良く除去して結露を防止し、用紙への水滴落下を防止した画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
静電潜像を形成しトナーで現像してトナー像を形成し、このトナー像を最終的に所定の記録媒体上に転写および定着することによりこの記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
開口が形成された筐体と、
上記筐体内に配備され、上記トナー像が転写された記録媒体を加熱することによりこの記録媒体上にトナー像を定着させる定着器と、
上記筐体内の、この筐体に形成された開口と上記定着器との間に配備され、その定着器によりトナー像が定着された記録媒体が搬送される搬送経路の上方とその定着器の近傍とその開口の近傍とを経由する経路に沿って所定の方向に循環移動することにより、その定着器によるトナー像の定着時に発生する水蒸気を吸着する吸着ベルトとを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の画像形成装置は、上記開口と上記定着器との間に配備された吸着ベルトが、その定着器によりトナー像が定着された記録媒体が搬送される搬送経路の上方とその定着器の近傍とその開口の近傍とを経由する経路に沿って所定の方向に循環移動するものである。本発明の画像形成装置によれば、定着器によるトナー像の定着時に発生する水蒸気は、定着器によりトナー像が定着された記録媒体が搬送される搬送経路の上方を吸着ベルトが経由する際に吸着され、吸着ベルトに吸着された水分は、吸着ベルトが定着器の近傍を経由する際に定着器の熱によって蒸発し、蒸発した水蒸気は、開口を通して筐体外部に随時排出される。また、本発明の画像形成装置によれば、吸着ベルトが開口の近傍を経由することによって冷却されるため、吸着ベルトによる水蒸気の吸着能力が維持される。このようにして、記録媒体への未定着トナー像の定着時に発生する水蒸気が効率良く除去されるため、本発明の画像形成装置を長時間稼動しても、吸着ベルトを交換することなく、筐体内壁に結露が発生することが防止され、用紙への水滴落下が防止される。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、水蒸気を排出するためのファンが不要であるため、騒音増大が回避される。また、本発明の画像形成装置の吸着ベルトは省スペースに配設することができるため、画像形成装置を設計するにあたって自由度が高い。また、本発明の画像形成装置は、吸着ベルトに吸着された水分を随時蒸発・排出させる構成であるため、その水分を蒸発させる熱エネルギーは、定着器の排熱でまかなえ、定着器の熱源の温度を上昇させる必要がない。
【００１９】
また、上記本発明の画像形成装置において、上記吸着ベルトは、この吸着ベルトが上記水蒸気を吸着した後に上記定着器の近傍に移動する方向に循環移動するものであることがさらに好ましい。
【００２０】
このような好ましい形態によれば、上記吸着ベルトに吸着された水分が、吸着された直後に、定着器の熱によって蒸発し、上記開口から排出されることとなるため好適である。
【００２１】
また、上記本発明の画像形成装置は、上記吸着ベルトが、表面に凹凸を有するものであるという形態も好ましい。
【００２２】
このような好ましい形態によれば、吸着ベルトの表面積が増えることとなるため、吸着ベルトの吸着能力が増加し、より多くの水蒸気を吸着することができる。
【００２３】
さらに、上記本発明の画像形成装置において、上記吸着ベルトは、表面が吸水性部材からなるものであることも好ましい形態である。
【００２４】
このような好ましい形態によっても、吸着ベルトがより多くの水蒸気を吸着することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、記録媒体への未定着トナー像の定着時に発生する水蒸気を効率良く除去して結露を防止し、用紙への水滴落下を防止した画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２７】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態が適用された画像形成装置１の概略構成図である。ここでは、先ずこの図１を参照して、本発明の位置づけについて説明する。
【００２８】
図１に示す画像形成装置１には、筐体１０の内部に感光体ドラム１１０が設けられ、例えばＢ５サイズの用紙やＡ４サイズの用紙に代表される定形サイズの用紙が収容される用紙カセット２０が４つ装着されている。この筐体１０は、本発明にいう筐体の一例に相当するものである。
【００２９】
図１に示す感光体ドラム１１０は所定方向に回転するドラム状のものであって、図１には、この感光体ドラム１１０の表面に接するように設けられた転写ローラ１２０も示されている。図１に示す画像形成装置１における、感光体ドラム１１０と転写ローラ１２０が接する領域が転写領域である。用紙カセット２０に収容された用紙は、図示しない各種のローラによってこの転写領域に向けて搬送される。
【００３０】
図１に示す感光体ドラム１１０の周囲には、帯電器、露光器、および現像装置等が配備されているが、ここでは図示省略されている。ドラム状の感光体ドラム１１０の表面は、帯電器によって一様に帯電された後、露光器によって画像の情報を担持した露光光が露光されて感光体ドラム１１０の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１１０の表面に形成された静電潜像は、現像装置によって現像されてトナー像となる。このトナー像は、用紙カセット２０から給紙されて転写領域に送り込まれてきた用紙上に転写される。また、図１に示す画像形成装置１には、トナー像が転写されて未定着トナー像が形成された用紙を加熱することによりこの用紙上にトナー像を定着させる定着器１３０も配備されており、転写領域においてトナー像の転写を受けた用紙は、この定着器１３０に送り込まれ、用紙上にトナー像が定着され、用紙上に定着トナー像からなる画像が形成される。この定着器１３０は、本発明にいう定着器の一例に相当するものである。
【００３１】
また、図１に示す画像形成装置１には、画像形成が行われた後の用紙が積載される積載トレイ３０、および搬送されてきた用紙を積載トレイ３０に向けて排紙する一対の排紙ローラ１４０が設けられている。定着トナー像からなる画像が形成された用紙は、各種のローラによって更に搬送されて排紙ローラ１４０に送り込まれ、積載トレイ３０に向けて排紙され、積載トレイ３０上に積載される。
【００３２】
ここで、この図１に示す画像形成装置１における、本発明の一実施形態としての特徴は、この画像形成装置１に配備された定着器１３０およびこの定着器１３０の周辺に配備された要素に関連があり、以下、定着器１３０およびこの定着器１３０の周辺に配備された要素について詳述する。
【００３３】
図２は、図１に示す定着器１３０およびこの定着器１３０の周辺に配備された要素の拡大図である。
【００３４】
図２には、図１にも示す定着器１３０および排紙ローラ１４０が示されている。
【００３５】
図２に拡大して示すように、定着器１３０の上方には、定着器１３０においてトナー像の定着を受けた用紙を排紙ローラ１４０に向けて搬送させるための、櫛歯形状を有する、プラスチック製の用紙ガイド１５０が配備されている。
【００３６】
また、図２に拡大して示すように、筐体１０には開口１０ａが形成されている。この開口１０ａは、本発明にいう開口の一例に相当するものである。
【００３７】
また、図２に拡大して示すように、開口１０ａと定着器１３０との間には、排紙ローラ１４０を駆動源とする従動ローラ１７０に張架されて時計回りの矢印Ａ方向に循環移動する吸着ベルト１６０が配備されている。また、この吸着ベルト１６０は、定着器１３０によりトナー像が定着された用紙が搬送される搬送経路の上方と定着器１３０の近傍と開口１０ａの近傍とを経由する経路に沿って循環移動するものである。この吸着ベルト１６０は、本発明にいう吸着ベルトの一例に相当するものである。
【００３８】
未定着トナー像が形成された用紙が定着器１３０を通過すると、用紙に含まれる水分が定着器１３０の熱源によって加熱されて水蒸気が発生する。このようにして発生した水蒸気は、定着器１３０によりトナー像が定着された用紙が搬送される搬送経路の上方を吸着ベルト１６０が経由する際に吸着される。
【００３９】
また、吸着ベルト１６０は、吸着ベルト１６０が上記水蒸気を吸着した後に定着器１３０の近傍に移動する方向に循環移動するものであって、吸着ベルト１６０に吸着された水分は、吸着ベルト１６０が定着器１３０の近傍を経由する際に定着器１３０の熱によって蒸発し、蒸発した水蒸気は、開口１０ａを通して筐体１０の外部に随時排出される。
【００４０】
また、吸着ベルト１６０が開口１０ａの近傍を経由することによって冷却されることとなり、吸着ベルトによる水蒸気の吸着能力が維持される。
【００４１】
尚、上述したように、定着器１３０の上方には用紙ガイド１５０が配備されているが、この用紙ガイド１５０はプラスチック製のものであるため、定着器１３０の熱により暖められており、この用紙ガイド１５０に結露が発生することはない。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、用紙への未定着トナー像の定着時に発生する水蒸気が効率良く除去されるため、この画像形成装置１を長時間稼動しても、吸着ベルト１６０を交換することなく、筐体１０の内壁に結露が発生することが防止され、用紙への水滴落下が防止される。そのため、結露水が用紙上に落下することによる、用紙の汚染や画質の劣化が防止される。
【００４３】
また、本実施形態の画像形成装置１は、水蒸気を排出するためのファンが不要であるため、騒音増大が回避される。また、本実施形態の画像形成装置１の吸着ベルト１６０は省スペースに配設することができるため、画像形成装置１を設計するにあたって自由度が高い。また、本実施形態の画像形成装置１は、吸着ベルト１６０に吸着された水分を随時蒸発・排出させる構成であるため、その水分を蒸発させる熱エネルギーは、定着器１３０の排熱でまかなえ、定着器１３０の熱源の温度を上昇させる必要がない。
【００４４】
図３は、図２に示す吸着ベルト１６０の拡大図である。
【００４５】
図３に示すように、吸着ベルト１６０は、表面に、断面形状が台形形状の凹凸１６０ａを有するものである。また、この吸着ベルト１６０は、表面が、例えば高吸水性ポリマや吸水性高分子ゲルなどといった吸水性部材からなるものである。
【００４６】
このような吸着ベルト１６０を用いることによって、吸着ベルト１６０の表面積が増えるとともに、吸着ベルト１６０の吸着能力が増加し、より多くの水蒸気を吸着することができる。
【００４７】
図４は、他の実施形態の吸着ベルト１６１の拡大図である。
【００４８】
図４に示す吸着ベルト１６１は、表面に、断面形状が半円形状の凹凸１６１ａを有するものである。
【００４９】
吸着ベルトの表面に形成された凹凸の形状は、図３に示す、断面形状が台形形状の凹凸１６０ａであってもよく、あるいは、図４に示す、断面形状が半円形状の凹凸１６１ａであってもよく、形状は限定されない。また、上述したように、吸着ベルトは表面に凹凸が形成されたものが好適であるが、本発明にいう吸着ベルトは、表面に凹凸が形成されていないものであってもよい。
【００５０】
尚、上述した実施形態では、本発明にいう吸着ベルトが、表面が吸水性部材からなるものである例について説明したが、本発明にいう吸着ベルトは、これに限られるものではなく、非吸水部材からなるものであってもよい。この場合、定着時に発生した水蒸気は、吸着ベルトと水蒸気との温度差によって結露となって吸着ベルトに付着することとなる。また、一枚の用紙から発生する水蒸気は微々たる量であるため、用紙へと落下することはない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態が適用された画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す定着器およびこの定着器の周辺に配備された要素の拡大図である。
【図３】図２に示す吸着ベルトの拡大図である。
【図４】他の実施形態の吸着ベルトの拡大図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    画像形成装置
１０    筐体
１０ａ    開口
１１０    感光体ドラム
１２０    転写ローラ
１３０    定着器
１４０    排紙ローラ
１５０    用紙ガイド
１６０，１６１    吸着ベルト
１６０ａ，１６１ａ    凹凸
１７０    従動ローラ
２０    用紙カセット
３０    積載トレイ
【図１】
2007219076.tif 000003
【図２】
2007219076.tif 000004
【図３】
2007219076.tif 000005
【図４】
2007219076.tif 000006