JP2007199309A - 湿式定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着液を記録材上のトナー画像に噴霧してトナー画像の定着を行う湿式定着装置では、定着液が飛散して周囲の部材に汚れや劣化が生じてしまう。
【解決手段】湿式定着装置３は、定着液Ｌを霧状にし、用紙Ｐ上に転写されたトナー画像Ａに対して付与する噴霧ヘッド８と、噴霧ヘッド８から噴出される霧状の定着液Ｌ１のうち、トナー画像Ａに付与されずに漂う浮遊定着液Ｌ２を回収するためのダクト９と、ダクト９の下流側に設けられ、入口開口１７から経路１３を通って浮遊定着液Ｌ２が導かれるように吸引するファン１０とを有している。ダクト９は、噴霧ヘッド８の近傍に入口開口１７を有している。入口開口１７に連通する経路１３が非直線的に構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、定着液を用いてトナー画像を記録材に定着する湿式定着装置に関する。

定着液を用いて用紙上のトナー画像を用紙に定着する構成が知られている（たとえば、特許文献１，２参照）。定着液がトナー画像に付与されると、トナーは膨潤または溶解し、トナーに粘着力が生じる。この粘着力により、トナー画像が用紙に定着する。定着液が付与されて用紙に定着したトナー画像は、しばらくすると乾燥して、用紙に堅固に定着する。特許文献１，２では、用紙上のトナー画像に霧状の定着液を付与する構成が示されている。
特許第３２９０５１３号明細書 特開２００４−３３３８６６号公報

定着液を噴霧することにより、噴霧部の周辺には、霧状の定着液が浮遊する。これにより、噴霧部周辺の部材（用紙搬送ベルトや排出ローラ）に定着液が付着して汚れ（汚染）が生じてしまう。このような汚れは、噴霧部周辺の部材の劣化の原因となったり、用紙に不用意に浸透してシワの原因となったりして、好ましくない。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、定着液による汚れや劣化が生じることを防止できる湿式定着装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、トナー画像（Ａ）に定着液（Ｌ）を付与することにより、トナーに粘着力を生じさせ、その粘着力を用いてトナー画像（Ａ）を記録材（Ｐ）上に定着させる湿式定着装置（３）であって、定着液（Ｌ）を霧状にし、記録材（Ｐ）上に転写されたトナー画像（Ａ）に対して付与する噴霧ヘッド（８）と、噴霧ヘッド（８）から噴出される霧状定着液（Ｌ１）のうち、トナー画像（Ａ）に付与されずに漂う浮遊定着液（Ｌ２）を回収するために、噴霧ヘッド（８）近傍に入口開口（１７）を有し、入口開口（１７）に連通する経路（１３；１３Ａ）が非直線的に構成されたダクト（９；９Ａ）と、ダクト（９；９Ａ）の下流側に設けられ、入口開口（１７）から経路（１３；１３Ａ）を通って浮遊定着液（Ｌ２）が導かれるように吸引するファン（１０）と、を含んでいることを特徴とする湿式定着装置（３）である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素などを表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、ファンによってダクト内に導かれた浮遊定着液は、ダクトの経路の非直線的な箇所において経路内壁に衝突して霧状から液状に変化し、液滴となって内壁に付着する。そして、液状になった定着液は、やがては内壁を伝って落下する。これにより、ダクトで浮遊定着液を滴下して回収することができる。浮遊定着液を回収することにより、噴霧ヘッド周辺の部材に浮遊定着液が不用意に付着してしまうことを防止でき、これらの部材に汚れや劣化が生じることを防止できる。たとえば、記録材を搬送する搬送ベルトに浮遊定着液が付着して、この定着液が記録材に不用意に付着して記録材にシワなどが生じることを防止できる。

請求項２記載の発明は、上記ダクト（９；９Ａ）は、経路（１３；１３Ａ）の途中で断面積が変化していることを特徴とする請求項１記載の湿式定着装置（３）である。この構成によれば、ダクト内の浮遊定着液の流速を変化させることができる。これにより、浮遊定着液が、ダクトの経路の非直線的な箇所に衝突する勢いを増すことができ、その結果、浮遊定着液をより多く滴下して回収することができる。

請求項３記載の発明は、上記噴霧ヘッド（８）は、トナー画像（Ａ）と相対的に移動するものであり、ダクト（９；９Ａ）の入口開口（１７）は、噴霧ヘッド（８）に対しトナー画像（Ａ）が移動する方向（Ｄ）に見て、噴霧ヘッド（８）の下流側に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の湿式定着装置（３）である。
この構成によれば、定着浮遊液が噴霧ヘッドの上流側に漂うことを防止できる。これにより、浮遊定着液が記録材上の未定着のトナー画像に不用意に付着することを防止できる。その結果、浮遊定着液が未定着のトナー画像に悪影響をおよぼすこと（たとえば、画像乱れを起こすこと）を防止できる。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる湿式定着装置を備える画像形成装置としてのプリンタの要部の概略構成を図解的に示す縦断面図である。なお、以下では、プリンタについて説明するが、この発明は、プリンタに限らず、複写機やファクシミリなどの他の画像形成装置に適用することができる。

プリンタ１は、画像データに基づくトナー画像Ａを形成して用紙Ｐ（記録材）に転写し、定着液Ｌを用いてトナー画像Ａを用紙Ｐに定着するものである。
プリンタ１は、作像ユニット２と、湿式定着装置３と、を含んでいる。
作像ユニット２は、電子写真方式を用いて画像データに基づくトナー画像Ａを形成するためのものであり、感光体ドラム４を含んでいる。画像形成時、感光体ドラム４には、画像データに基づくトナー画像Ａが形成される。

感光体ドラム４に形成されたトナー画像Ａは、第１の搬送ベルト５によって搬送されてきた用紙Ｐに転写される。第１の搬送ベルト５は、複数のローラ６ａ，６ｂによって張架されて回転駆動するようになっており、用紙Ｐを搬送方向Ｄに搬送する。
作像ユニット２でトナー画像Ａが転写された用紙Ｐは、第１の搬送ベルト５から第２の搬送ベルト１１に送られ、第２の搬送ベルト１１によって湿式定着装置３に送られる。第２の搬送ベルト１１は、複数のローラ１２ａ，１２ｂによって張架されて回転駆動するようになっており、用紙Ｐ（トナー画像Ａ）を搬送方向Ｄに搬送する。

湿式定着装置３は、用紙Ｐ上のトナー画像Ａに定着液Ｌを付与することにより、トナー画像Ａを形成したトナーに粘着力を生じさせ、その粘着力を用いてトナー画像Ａを用紙Ｐ上に定着させるものである。
この湿式定着装置３は、噴霧ヘッド８と、噴霧ヘッド８に対して搬送方向Ｄの下流側に配置されたダクト９と、ダクト９の下流側に設けられた吸引用のファン１０と、を含んでいる。

噴霧ヘッド８は、定着液Ｌを霧状にし、用紙Ｐ上のトナー画像Ａに対して当該霧状の定着液Ｌ１を付与するものである。この噴霧ヘッド８は、ダクト９などに取り付けられており、霧状の定着液Ｌ１を用紙Ｐの上方から用紙Ｐに向けて付与する。このとき、用紙Ｐ（トナー画像Ａ）は噴霧ヘッド８と搬送方向Ｄに相対的に移動する。
噴霧ヘッド８から霧状の定着液Ｌ１が噴射されると、この霧状の定着液Ｌ１の一部は用紙Ｐ上のトナー画像Ａのトナーに付与されて当該トナーに粘着力を発生させる。定着液Ｌ１が付与されたトナー画像Ａは、この粘着力によって用紙Ｐに定着し、さらに、定着液Ｌ１が乾燥することにより、トナー画像Ａが用紙Ｐに堅固に定着する。また、霧状の定着液Ｌ１の一部は、トナー画像Ａに付与されず、空気中を漂う浮遊定着液Ｌ２となる。

ダクト９は、上記浮遊定着液Ｌ２を回収するためのものである。ダクト９の内部には、浮遊定着液Ｌ２が通過する経路１３が区画されている。経路１３は、第１、第２および第３の室１４，１５，１６を含んでいる。浮遊定着液Ｌ２は、ファン１０の吸引力によって、後述の入口開口１７からダクト９内に入って、ダクト９内で浮遊定着液Ｌ２が回収され、浮遊定着液Ｌ２が除去された後の空気が、第３の室１６側からダクト９の外部に排出される。

この実施形態の特徴の１つは、経路１３が非直線的に構成されており、これにより、ダクト９内で浮遊定着液Ｌ２を滴下して回収できるようになっている点にある。
第１の室１４は、ダクト９の入口開口１７に連通している。入口開口１７は、搬送方向Ｄにおける噴霧ヘッド８の下流側に配置され、噴霧ヘッド８および第２の搬送ベルト１１の双方に近接している。この入口開口１７は、搬送方向Ｄの下流側に進むにしたがい第２の搬送ベルト１１に近づくように傾斜しており、浮遊定着液Ｌ２をより多く第１の室１４に導入することができる向きになっている。

第１の室１４内における浮遊定着液Ｌ２の向きＭ１（進行方向）は、入口開口１７から上方を向いたものとなっている。第１の室１４に関して、浮遊定着液Ｌ２の向きＭ１に略直交する断面の面積（断面積）は、相対的に広くされている。
第２の室１５は、第１の室１４に対して浮遊定着液Ｌ２の向きＭ１の下流側に区画されて、当該第１の室１４に連通している。第１の室１４を通過した浮遊定着液Ｌ２は、第２の室１５に導かれる。第２の室１５に関して、浮遊定着液Ｌ２の向きＭ２に略直交する断面の面積（断面積）は、相対的に狭くされている。すなわち、第２の室１５の断面積は、第１の室１４の断面積よりも狭くされている。このように、経路１３の途中で断面積が変化している。これにより、第１の室１４から第２の室１５に送られた浮遊定着液Ｌ２の流速が増加する。

第２の室１５における浮遊定着液Ｌ２の向きＭ２は、斜め下方に向けて延び、途中で下方を向くように屈曲している。第２の室１５に導かれて流速が増加した浮遊定着液Ｌ２は、第２の室１５が非直線的に構成されていることにより、第２の室１５の壁面１５ａ（回収壁）に衝突する。これにより、浮遊定着液Ｌ２の大部分が液滴となって壁面１５ａに付着する。液滴状の定着液Ｌ３は、壁面１５ａから重力により落下する。

第３の室１６は、第２の室１５に対して浮遊定着液Ｌ２の向きＭ２の下流側に区画されて、当該第２の室１５に連通している。第２の室１５を通過した浮遊定着液Ｌ２は、第３の室１６に導かれる。第２の室１５と第３の室１６との境界において、浮遊定着液Ｌ２の向きＭ２に直交する断面の面積（断面積）は、第３の室１６側がより広くなるように変化している。これにより、第２の室１５から第３の室１６に導かれた浮遊定着液Ｌ２の流速は、遅くなる。

第３の室１６内には、回収桝１８が設けられている。この回収桝１８は、第２の室１５の壁面１５ａの下方に配置されており、当該壁面１５ａから落下した液滴状の定着液Ｌ３を受ける。回収桝１８に回収された定着液Ｌは、排出路１９を通ってダクト９の外部に送られる。ダクト９の外部に送られた定着液Ｌは、回収タンク（図示せず）に貯留された後に廃棄されてもよいし、噴霧ヘッド８から再度噴霧されてもよい。

第３の室１６の上端側に、ダクト９の出口開口２０が区画されている。出口開口２０は、第３の室１６と連通している。この出口開口２０には、第３の室１６にわずかに残る浮遊定着液Ｌ２を回収するためのフィルタ２１が設けられている。フィルタ２１は、たとえば、吸水性を有するシートなどであり、出口開口２０の略全面に張られている。
ファン１０は、フィルタ２１に対して浮遊定着液Ｌ２の向きＭ３（第３の室１６における浮遊定着液Ｌ２の向きＭ３）の下流側に設けられている。ファン１０は、浮遊定着液Ｌ２が入口開口１７から経路１３を通って当該ファン１０に導かれるように、浮遊定着液Ｌ２を吸引する。フィルタ２１を通過した空気は、ダクト９の外部に排出される。

以上説明したように、この実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。すなわち、ファン１０によってダクト９内に導かれた浮遊定着液Ｌ２は、経路１３の非直線的な箇所において壁面１５ａに衝突して霧状から液状に変化し、液滴状の定着液Ｌ３となって壁面１５ａに付着する。そして、液滴状の定着液Ｌ３は、やがては壁面１５ａを伝って落下する。

これにより、ダクト９で浮遊定着液Ｌ２を滴下して回収することができる。浮遊定着液Ｌ２を回収することにより、噴霧ヘッド８周辺の部材に浮遊定着液Ｌ２が不用意に付着してしまうことを防止でき、噴霧ヘッド８周辺の部材、たとえば、第２の搬送ベルト１１に汚れや劣化が生じることを防止できる。たとえば、第２の搬送ベルト１１に浮遊定着液Ｌ２が付着して、この浮遊定着液Ｌが用紙Ｐに不用意に付着して用紙Ｐにシワなどが生じることを防止できる。

また、ダクト９の第１の室１４と第２の室１５との境界部分で、すなわち経路１３の途中でダクト９内の断面積が絞られている。これにより、ダクト９内の浮遊定着液Ｌ２の流速を増すことができる。浮遊定着液Ｌ２が、ダクト９の第２の室１５の壁面１５ａに衝突する勢いを増すことができ、その結果、浮遊定着液Ｌ２をより多く滴下して回収することができる。

さらに、ダクト９の入口開口１７を、搬送方向Ｄにおける噴霧ヘッド８の下流側に設けている。これにより、浮遊定着液Ｌ２が搬送方向Ｄにおける噴霧ヘッド８の上流側に漂うことを防止できる。浮遊定着液Ｌ２が用紙Ｐ上の未定着のトナー画像Ａに不用意に付着することを防止できる。その結果、浮遊定着液Ｌ２が未定着のトナー画像Ａに悪影響をおよぼすこと（たとえば、画像乱れを起こすこと）を防止できる。

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、図２に示すように、第２の室１５Ａにおける浮遊定着液Ｌ２の向きＭ２Ａを蛇行するものにしてもよい。なお、図２では、図１に示す実施形態と異なる点について主に説明し、同様の構成については図に同様の符号を付してその説明を省略する。

第２の室１５Ａには、仕切り２２が設けられている。仕切り２２は、相対的に上側に配置された第１の仕切り２２ａと、相対的に下側に配置された第２の仕切り２２ｂとを有しており、第１および第２の仕切り２２ａ，２２ｂが搬送方向Ｄに交互に配置されている。第２の仕切り２２ｂの下端は、液滴状の定着液Ｌ３が回収桝１８に導かれるように切り欠かれている。浮遊定着液Ｌ２は、仕切り２２に衝突して滴下し、回収桝１８に回収される。

この場合、浮遊定着液Ｌ２をより多くダクト９Ａに衝突させることができ、より多くの浮遊定着液Ｌ２を滴下して回収桝１８に回収することができる。
なお、この実施形態では、仕切り２２の数を変更することにより、仕切り２２による浮遊定着液Ｌ２の回収効率を容易に変更することができる。
また、上記各実施形態において、図３に示すように、噴霧ヘッド８の近傍に、浮遊定着液Ｌ２の拡散を防止するカバー２３を設けてもよい。カバー２３は、搬送方向Ｄにおける噴霧ヘッド８の上流側に設けられて当該噴霧ヘッド８に近接しており、上下方向における噴霧ヘッド８と第２の搬送ベルト１１との間の大部分を覆っている。これにより、未定着のトナー画像Ａに浮遊定着液Ｌ２が不用意に付着することを、より確実に防止できる。

その他、本発明を、４つの感光体ドラムを有するいわゆるタンデム方式のカラープリンタに適用することができる。

この発明の一実施形態にかかる湿式定着装置を備える画像形成装置としてのプリンタの要部の概略構成を図解的に示す縦断面図である。 この発明の別の実施形態の要部の概略構成を図解的に示す縦断面図である。 この発明のさらに別の実施形態の要部の縦断面図である。

符号の説明

３ 湿式定着装置
８ 噴霧ヘッド
９，９Ａ ダクト
１０ ファン
１３，１３Ａ 経路
１７ 入口開口
Ａ トナー画像
Ｄ 搬送方向（噴霧ヘッドに対しトナー画像が移動する方向）
Ｌ 定着液
Ｌ１ 霧状定着液
Ｌ２ 浮遊定着液
Ｐ 用紙（記録材）

Claims (3)

1. トナー画像に定着液を付与することにより、トナーに粘着力を生じさせ、その粘着力を用いてトナー画像を記録材上に定着させる湿式定着装置であって、
   定着液を霧状にし、記録材上に転写されたトナー画像に対して付与する噴霧ヘッドと、
   噴霧ヘッドから噴出される霧状定着液のうち、トナー画像に付与されずに漂う浮遊定着液を回収するために、噴霧ヘッド近傍に入口開口を有し、入口開口に連通する経路が非直線的に構成されたダクトと、
   ダクトの下流側に設けられ、入口開口から経路を通って浮遊定着液が導かれるように吸引するファンと、
   を含んでいることを特徴とする湿式定着装置。
2. 上記ダクトは、経路の途中で断面積が変化していることを特徴とする請求項１記載の湿式定着装置。
3. 上記噴霧ヘッドは、トナー画像と相対的に移動するものであり、ダクトの入口開口は、噴霧ヘッドに対しトナー画像が移動する方向に見て、噴霧ヘッドの下流側に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の湿式定着装置。

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