JP2017068103A - 噴霧装置、定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電噴霧により定着液を噴霧する装置を備える定着装置において、搬送面上に定着液が付着するのを抑えることを目的とする。
【解決手段】定着装置７は、定着液Ｌを内部に収容する収容部７３と、収容部７３に連通し、記録シート（用紙Ｐ）に向けて定着液Ｌを噴霧する複数のノズルＮと、収容部７３の定着液Ｌに電圧を印加可能な第１電極７４と、複数のノズルＮから離れて配置される第２電極７２と、第１電極７４と第２電極７２との間に配置され、かつ、互いに間隔を空けて配置される複数の搬送面を有する搬送部材７５と、第１電極７４と搬送面との間に第１電位差を形成するとともに、第１電極７４と第２電極７２との間に第１電位差よりも大きな第２電位差を形成する電圧印加部１１０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、帯電された液体を静電噴霧により噴霧可能な噴霧装置と、当該噴霧装置を備えた定着装置および画像形成装置に関する。

従来、トナー像に定着液を塗布することでトナー像を用紙に定着する技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の定着装置では、定着ローラに泡状の定着液を保持させ、その泡状の定着液をトナー像に塗布することで、定着液によってトナーを溶かしてトナー像の定着を行っている。

特開２００８−１８５７０４号公報

しかしながら、従来技術では、定着ローラで定着液をトナー像に塗布する際に、定着液によって溶けたトナーが定着ローラに付着することがあり、定着後のトナー像が乱れるおそれがあった。このような課題を解決すべく、本願発明者は、記録シートから離れて配置されるノズルから定着液を静電噴霧により噴霧して、定着を行う装置を考案した。この装置では、定着液の噴霧を開始してから噴霧が安定するまでの間は、良好な定着が行えないため、記録シートが定着装置に到達する前に、噴霧を開始する必要ある。しかし、このように記録シートの到達前に噴霧を開始すると、定着装置内において用紙を搬送する搬送面上に定着液が付着し、この定着液が用紙を搬送する際に抵抗になるおそれがある。

そこで、本発明は、静電噴霧により噴霧される定着液が搬送面上に付着するのを抑えることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る定着装置は、帯電された定着液を静電噴霧により記録シートに向けて噴霧可能な噴霧装置を備える。
前記噴霧装置は、前記定着液を内部に収容する収容部と、前記収容部に連通し、前記記録シートに向けて前記定着液を噴霧する複数のノズルと、前記収容部の定着液に電圧を印加可能な第１電極と、前記複数のノズルから離れて配置される第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、かつ、互いに間隔を空けて配置される複数の搬送面を有する搬送部材と、前記第１電極と前記搬送面との間に第１電位差を形成するとともに、前記第１電極と前記第２電極との間に前記第１電位差よりも大きな第２電位差を形成する電圧印加部と、を備える。

この構成によれば、第１電極と第２電極との間の第２電位差が、第１電極と搬送面との間の第１電位差よりも大きいので、ノズルから噴霧された定着液は、電圧が印加された搬送面を避けながら、第２電極に向かって移動する。そのため、記録シートが噴霧装置に到達する前から、ノズルの噴霧を開始しても、搬送面上に定着液が付着するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記搬送面は、当該搬送面に直交する方向から見て、前記ノズルからずれた位置に配置されていてもよい。

これによれば、定着液をパージ（ノズル先端に詰まった、粘性の高くなった定着液を圧力で放出する工程）する場合などにおいて、定着液がノズルからノズルの先端が向く方向に真っ直ぐ噴出された場合であっても、定着液が搬送面に付着するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記搬送部材は、前記搬送面側から前記第２電極側に向けて貫通する複数の開口部を有し、前記開口部は、前記ノズルに対応した位置に配置されていてもよい。

これによれば、定着液をパージ（ノズル先端に詰まった、粘性の高くなった定着液を圧力で放出する工程）する場合などにおいて、定着液がノズルからノズルの先端が向く方向に真っ直ぐ噴出された場合であっても、定着液が搬送面に付着するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記開口部は、前記ノズルの外周形状よりも大きくすることができる。

これによれば、定着液のパージ時等において、定着液が搬送面に付着するのをより抑えることができる。

また、前記した構成において、前記ノズルのピッチは、２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内で設定することができる。

また、前記した構成において、記録シートの幅方向に一定の間隔を空けて配列される複数の第１ノズルと、前記幅方向に一定の間隔を空けて配列される複数の第２ノズルとからなり、前記幅方向の一方側から他方側に向けて、前記第１ノズルと前記第２ノズルとが記録シートの搬送方向の一方側と他方側に交互に配置される千鳥配列群を備えていてもよい。

また、前記した構成において、前記搬送面は、当該搬送面に直交する方向から見て、隣り合う２つの前記第１ノズル間と、隣り合う２つの前記第２ノズル間を通るように、前記搬送方向に対して傾斜していてもよい。

また、前記した構成において、前記ノズルから噴霧された定着液を貯留する貯留部を備え、前記第２電極は、前記貯留部に向けて定着液をガイドするように構成されていてもよい。

これによれば、ノズルから搬送部材の開口部等を通って第２電極上に移動してきた定着液が、第２電極によって貯留部に向けて案内されるので、第２電極上に定着液が溜まるのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記第２電極は、前記貯留部に向けて定着液をガイドするガイド溝を有していてもよい。

これによれば、簡単な構成で、第２電極上に定着液が溜まるのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記搬送部材は、導電性樹脂を含んで構成されていてもよいし、金属を含んで構成されていてもよい。

また、前記した構成において、前記記録シートの搬送方向において、前記搬送面の上流側の端部は、前記最上流に配置される前記ノズルよりも上流側に位置していてもよい。

また、前記した構成において、前記記録シートの搬送方向において、前記搬送面の下流側の端部は、前記最下流に配置される前記ノズルよりも下流側に位置していてもよい。

また、前記した構成において、前記定着液を加圧する加圧装置を備えていてもよい。

また、前記した構成において、前記電圧印加部を制御する制御部を備え、前記制御部は、印刷制御を開始してから最初の記録シートが前記搬送面に到達する前において前記電圧印加部による電圧の印加を開始させ、前記最初の記録シートが前記搬送面に到達すると判断した場合に、前記搬送面に印加する電圧を判断前の電圧よりも小さくするように構成されていてもよい。

これによれば、記録シートが搬送面に到達する前において、大きな電圧を搬送面に印加することで、搬送面に定着液が付着するのを良好に抑えることができる。記録シートが搬送面に到達すると判断した場合には、小さな電圧を搬送面に印加することで、搬送面に接触する記録シートの電位を小さくすることができるので、記録シートに良好に定着液を噴霧させることができる。

また、前記した構成において、前記搬送部材は、矩形状の枠体であって、前記収容部の長手方向に延びる第１部分と、前記記録シートの搬送方向において前記第１部分と離れて配置され前記長手方向に延びる第２部分とを有する枠体と、前記記録シートの搬送方向において前記第１部分と前記第２部分とを連結するように延びる連結部と、を有し、前記搬送面は、前記連結部の前記収容部と向かい合う面であってもよい。

また、前記した構成において、前記連結部は、リブであってもよい。

また、前記した構成において、前記第１電極は、前記収容部の内部に配置されていてもよい。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記定着装置と、感光ドラムと、前記感光ドラム上に形成された現像剤像を前記記録シートに転写するための転写ローラと、を備え、前記噴霧装置は、記録シート上の現像剤像に定着液を噴霧するように構成することができる。

また、本発明に係る噴霧装置は、帯電された液体を静電噴霧により記録シートに向けて噴霧可能な噴霧装置であって、前記液体を内部に収容する収容部と、前記収容部に連通し、前記記録シートに向けて前記液体を噴霧する複数のノズルと、前記収容部の液体に電圧を印加可能な第１電極と、前記複数のノズルから離れて配置される第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、かつ、互いに間隔を空けて配置される複数の対向面を有する対向部材と、前記第１電極と前記対向面との間に第１電位差を形成するとともに、前記第１電極と前記第２電極との間に前記第１電位差よりも大きな第２電位差を形成する電圧印加部と、を備える。

この構成によれば、第１電極と第２電極との間の第２電位差が、第１電極と対向面との間の第１電位差よりも大きいので、ノズルから噴霧された液体は、電圧が印加された対向面を避けながら、第２電極に向かって移動する。そのため、記録シートが噴霧装置に到達する前から、ノズルの噴霧を開始しても、対向面上に液体が付着するのを抑えることができる。

本発明によれば、静電噴霧により噴霧される定着液が搬送面上に付着するのを抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る定着装置を備えたレーザプリンタを示す図である。 定着ヘッドを、斜め上方から見た斜視図（ａ）と、斜め下方から見た斜視図（ｂ）である。 定着ヘッドを、前方から見た正面図（ａ）と、下方から見た下面図（ｂ）である。 搬送部材とノズルを下方から見た下面図（ａ）と、搬送部材を上方から見た上面図（ｂ）である。 第２電極を示す斜視図である。 制御部の動作を示すフローチャートである。 定着装置の作用効果を示す簡略図である。 搬送部材および第２電極の変形例を示す平面図（ａ）と、側面図（ｂ）である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、レーザプリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分を詳細に説明することとする。

以下の説明において、方向は、レーザプリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって右側を「前側」、紙面に向かって左側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「右側」、紙面に向かって手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

図１に示すように、レーザプリンタ１は、筐体２と、記録シートの一例としての用紙Ｐを給紙するためのフィーダ部３と、用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４とを備えている。

フィーダ部３は、筐体２の下部に着脱可能に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１内の用紙Ｐを画像形成部４に向けて給紙する給紙機構３２とを備えている。給紙機構３２は、給紙トレイ３１から用紙Ｐを送り出すピックアップローラ３２Ａと、用紙Ｐを１枚ずつに分離する分離ローラ３２Ｂおよび分離パッド３２Ｃと、用紙Ｐ上の紙粉等を除去する紙粉取りローラ３２Ｄと、用紙Ｐの先端位置を揃えるためのレジストローラ３２Ｅとを備えている。用紙Ｐの搬送方向において、レジストローラ３２Ｅの下流側には、用紙Ｐの有無を検知する通紙センサＳＰが設けられている。

画像形成部４は、筐体２内に収容されており、主に、スキャナユニット５と、プロセスカートリッジ６と、転写ローラＴＲと、定着装置７とを備えている。

スキャナユニット５は、筐体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット５では、レーザビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ６は、筐体２に着脱可能となっている。プロセスカートリッジ６は、静電潜像が形成される感光ドラム６１と、図示しない帯電器と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容部６２と、トナー収容部６２内のトナーを感光ドラム６１に供給する供給ローラ６３および現像ローラ６４を備えている。

このプロセスカートリッジ６では、図示せぬ帯電器が、回転する感光ドラム６１の表面を一様に帯電する。スキャナユニット５は、感光ドラム６１の表面にレーザビームを出射して、感光ドラム６１の表面を露光することで、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。

次いで、回転駆動される現像ローラ６４が、感光ドラム６１の静電潜像にトナーを供給して、感光ドラム６１の表面上にトナー像を形成する。その後、感光ドラム６１の表面上に担持されたトナー像は、用紙Ｐが感光ドラム６１と転写ローラＴＲの間で搬送される際に、転写ローラＴＲに引き寄せられて用紙Ｐ上に転写する。

定着装置７は、帯電された液体の一例としての定着液Ｌを静電噴霧により用紙Ｐ上のトナー像に向けて噴霧する噴霧装置を備えた装置であり、当該噴霧装置による静電噴霧によって用紙Ｐ上にトナー像を定着させる。なお、定着装置７の構成については、後で詳述する。

定着装置７の下流側には、定着装置７から排出された用紙Ｐを下流側に搬送するための下流側搬送ローラ８１が設けられている。下流側搬送ローラ８１によって搬送された用紙Ｐは、排紙ローラＲに搬送され、この排紙ローラＲから排紙トレイ２１上に排出される。

次に、定着装置７の構成について詳細に説明する。
定着装置７は、定着液Ｌを噴霧するための定着ヘッド７１と、定着ヘッド７１の下で用紙Ｐを支持する搬送部材７５と、搬送部材７５の下に配置される第２電極７２と、第２電極７２の下に配置される貯留部７６とを備えている。また、定着装置７は、定着ヘッド７１に定着液Ｌを供給する供給タンク７７と、供給タンク７７内の空気を加圧する加圧装置７８と、定着ヘッド７１および加圧装置７８を制御する制御部１００とを備えている。

定着ヘッド７１は、定着液Ｌを内部に収容する収容部７３と、収容部７３に連通し、トナー像に向けて定着液Ｌを噴霧する複数のノズルＮと、収容部７３内および各ノズルＮ内の定着液Ｌに電圧を印加する第１電極７４とを備えている。第１電極７４は、収容部７３の上壁７３Ａを上から下に貫通するように設けられ、下端部が収容部７３内の定着液Ｌ内に配置され、上端部が、電圧印加部１１０を有する制御部１００に接続されている。

定着液としては、良好に静電噴霧を行い、かつ、定着を行うために、トナーを溶解させる溶質を誘電率の高い溶媒に分散させたものを使用することが出来る。誘電率の高い溶媒として、安全な水を用いることができる。つまり、本実施形態では、トナーを溶解させる溶質を水に分散するタイプ、いわゆる、水中油滴型のエマルジョンでトナーの溶解を行っている。つまり、溶媒としての水に対して不溶または難溶な溶質を水に分散した定着液を用いている。溶質としては、脂肪族モノカルボン酸エステル系として、ラウリン酸エチル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸イソプロピル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸エチル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸イソプロピル、脂肪族ジカルボン酸エステル系として、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、脂肪族トリカルボン酸エステル系として、oアセチルクエン酸トリエチル、oアセチルクエン酸トリブチル、脂肪族ジカルボン酸ジアルコキシアルキル系として、コハク酸ジエトキシエチル、コハク酸ジブトキシエチル、炭酸エステル系として、炭酸エチレン、炭酸プロピレンを使用することができる。これらの溶質はトナーを軟化させる機能を有する。

また、エマルジョンを良好に形成するために界面活性剤を加えても良く、界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤を使用することができる。アニオン系界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウムなどの高級脂肪酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類、ドデシル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩類、ポリエトキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩類を使用することができる。カチオン系界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩を使用することができる。ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ソルビタンモノラウレートなどのソルビタン高級脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートなどのポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンモノラウレートなどのポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類、ショ糖ラウリン酸エステルなどのショ糖脂肪酸エステル類を使用することができる。

図２（ａ）に示すように、収容部７３は、左右方向、つまり用紙Ｐの幅方向に長尺となる矩形の容器であり、上壁７３Ａ、前壁７３Ｂ、後壁７３Ｃ、左壁７３Ｄ、右壁７３Ｅおよび下壁７３Ｆを有している。

図２（ｂ）に示すように、複数のノズルＮは、収容部７３の下壁７３Ｆから下方に向けて突出しており、下方に向かう程、徐々に縮径している。複数のノズルＮは、用紙Ｐの幅方向、つまり左右方向に複数配列されるとともに、用紙Ｐの搬送方向、つまり前後方向に複数配列されている。

詳しくは、複数のノズルＮは、搬送方向に並ぶ５つの千鳥配列群Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５を構成している。以下の説明では、最前方に位置する千鳥配列群から後方に向かう順番で、それぞれの千鳥配列群を、第１千鳥配列群Ｕ１、千鳥配列群Ｕ２、第３千鳥配列群Ｕ３、第４千鳥配列群Ｕ４、第５千鳥配列群Ｕ５とも称する。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１千鳥配列群Ｕ１は、幅方向に一定の間隔を空けて配列される複数の第１ノズルＮ１と、幅方向に一定の間隔を空けて配列される複数の第２ノズルＮ２とからなり、幅方向の一方側から他方側に向けて、第１ノズルＮ１と第２ノズルＮ２とが搬送方向の一方側と他方側に交互に配置されている。また、各第１ノズルＮ１は、幅方向において２つの第２ノズルＮ２の間に配置されている。第２千鳥配列群Ｕ２、第３千鳥配列群Ｕ３、第４千鳥配列群Ｕ４および第５千鳥配列群Ｕ５は、第１千鳥配列群Ｕ１と同じ構造となっている。

なお、各ノズルＮのピッチは、２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内で設定することができる。

図１に示すように、搬送部材７５は、対向部材の一例であり、定着ヘッド７１と第２電極７２との間に配置されており、各ノズルＮの先端から所定の第１距離だけ離れて配置されている。ここで、第１距離は、用紙Ｐの厚さよりも大きな距離であり、実験やシミュレーション等により、搬送部材７５上の用紙Ｐに対して良好に定着液Ｌが噴霧できるような距離に設定されている。

また、搬送部材７５は、導電性樹脂または金属を含んで構成されており、電圧印加部１１０を有する制御部１００に接続されている。

図４（ａ）に示すように、搬送部材７５は、左右方向に長い矩形の枠体７５１と、連結部の一例としての複数の第１搬送リブ７５２および複数の第２搬送リブ７５３とを一体に有している。複数の第１搬送リブ７５２は、枠体７５１内の略左半分おいて左斜め後方に向けて延び、複数の第２搬送リブ７５３は、枠体７５１内の略右半分において右斜め後方に向けて延びている。ここで、図４（ａ）は、搬送部材７５とノズルＮを下から見た下面図であり、図４（ｂ）は、搬送部材７５を上から見た上面図である。

枠体７５１は、収容部７３の長手方向に延びる第１部分７５１Ｆと、用紙Ｐの搬送方向において第１部分７５１Ｆと離れて配置され、長手方向に延びる第２部分７５１Ｂと、第１部分７５１Ｆと第２部分７５１Ｂの左端部同士を繋ぐ第３部分７５１Ｌと、第１部分７５１Ｆと第２部分７５１Ｂの右端部同士を繋ぐ第４部分７５１Ｒとを一体に有している。

複数の第１搬送リブ７５２と複数の第２搬送リブ７５３は、それぞれ搬送方向下流側に向かうにつれて左右方向外側に傾斜しており、用紙Ｐの搬送中心（搬送される用紙Ｐの左右方向における中央部分）に対して左右対称な形状となっている。具体的には、以下の通りである。

複数の第１搬送リブ７５２のうち左側に配置される５本の第１搬送リブ７５２は、枠体７５１の第１部分７５１Ｆから左斜め後方に延びて、枠体７５１の第３部分７５１Ｌまたは第２部分７５１Ｂに連結されている。また、複数の第１搬送リブ７５２のうち右側に配置される２本の第１搬送リブ７５２は、第２搬送リブ７５３から左斜め後方に延びて枠体７５１の第２部分７５１Ｂに連結されている。

複数の第２搬送リブ７５３のうち右側の５本の第２搬送リブ７５３は、枠体７５１の第１部分７５１Ｆから右斜め後方に延びて、枠体７５１の第４部分７５１Ｒまたは第２部分７５１Ｂに連結されている。複数の第２搬送リブ７５３のうち左側の２本の第２搬送リブ７５３は、第１搬送リブ７５２から右斜め後方に延びて枠体７５１の第２部分７５１Ｂに連結されている。

また、右側の２本の第１搬送リブ７５２と左側の２本の第２搬送リブ７５３は、長手方向の中間位置において互いにクロスして連結されている。

図４（ｂ）に示すように、複数の第１搬送リブ７５２の各上面、つまり収容部７３と向かい合う面は、用紙Ｐを搬送するための第１搬送面７５２Ａとなっている。複数の第２搬送リブ７５３の各上面は、用紙Ｐを搬送するための第２搬送面７５３Ａとなっている。枠体７５１の上面は、用紙Ｐを搬送するための第３搬送面７５１Ａとなっている。なお、角搬送面７５２Ａ，７５３Ａ，７５１Ａは、対向面の一例である。

第３搬送面７５１Ａの前端部、つまり搬送方向上流側の端部は、搬送方向において、最上流に配置されるノズルＮ（第１千鳥配列群Ｕ１を構成する第１ノズルＮ１）よりも上流側に配置されている。また、第３搬送面７５１Ａの後端部、つまり搬送方向下流側の端部は、搬送方向において、最下流に配置されるノズルＮ（第５千鳥配列群Ｕ５を構成する第２ノズルＮ２）よりも下流側に配置されている。

第３搬送面７５１Ａの左端部は、最も左側に配置されるノズルＮよりも左側に配置されている。また、第３搬送面７５１Ａの右端部は、最も右側に配置されるノズルＮよりも右側に配置されている。

複数の第１搬送面７５２Ａは、互いに間隔を空けて配置されている。また、複数の第２搬送面７５３Ａも、互いに間隔を空けて配置されている。そして、各搬送面７５１Ａ，７５２Ａ，７５３Ａは、互いに面一であり、交差する箇所で連結されて１つの搬送面を構成している。第３搬送面７５１Ａと、第１搬送面７５２Ａまたは第２搬送面７５３Ａとは、互いに連結される箇所以外の部分において、互いに間隔を空けて配置されている。

各搬送面７５１Ａ，７５２Ａ，７５３Ａは、搬送面７５１Ａ，７５２Ａ，７５３Ａに直交する方向、詳しくは下から見て、各ノズルＮからずれた位置に配置されている。そして、各第１搬送面７５２Ａおよび各第２搬送面７５３Ａは、下から見て、隣り合う２つの第１ノズルＮ１間と、隣り合う２つの第２ノズルＮ２間を通るように、前後方向に対して傾斜している。

言い換えると、搬送部材７５は、搬送面７５１Ａ，７５２Ａ，７５３Ａ側から第２電極７２側、つまり上側から下側に向けて貫通する複数の開口部７５Ａを有している。そして、各開口部７５Ａは、各ノズルＮに対応した位置に配置されている。つまり、各開口部７５Ａは、下から見て、各ノズルＮと重なる位置に配置されている。

詳しくは、各開口部７５Ａは、ノズルＮの外周形状よりも大きくなっている。言い換えると、開口部７５Ａの外周縁は、下から見て、複数のノズルＮを囲っている。

図１に示すように、第２電極７２は、ノズルＮ内の定着液Ｌと用紙Ｐとの間に電位差を形成するための電極であり、各ノズルＮの先端から前述した第１距離よりも大きな第２距離離れるように配置されている。ここで、第２距離は、実験やシミュレーション等によって静電噴霧を好適に行うことが可能な距離に設定されている。

第２電極７２は、接地されている。なお、第２電極７２は、必ずしも接地させる必要はなく、例えば第１電極７４や搬送部材７５に印加される電圧よりも小さな電圧を第２電極７２に印加してもよい。

図５に示すように、第２電極７２は、左右方向に長い、導電性樹脂または金属を含んでなる板状部材であり、下方に配置される貯留部７６（図１参照）に向けて定着液Ｌをガイドする第１ガイド溝Ｇ１、第２ガイド溝Ｇ２および第３ガイド溝Ｇ３を有している。第１ガイド溝Ｇ１は、第２電極７２の上面の左端から右端に向けて貫通するように形成される溝であり、その両端部Ｇ１１が、左右方向外側および下側に向けて傾斜している。

第２ガイド溝Ｇ２は、第１ガイド溝Ｇ１に連続するように複数設けられ、第１ガイド溝Ｇ１の左右両端から離れた複数の部位から前側および下側に向けて傾斜し、その前端部が前方に向けて開口している。第３ガイド溝Ｇ３は、第１ガイド溝Ｇ１に連続するように複数設けられ、第１ガイド溝Ｇ１の左右両端から離れた複数の部位から後側および下側に向けて傾斜し、その後端部が後方に向けて開口している。詳しくは、複数の第３ガイド溝Ｇ３は、それぞれ左右方向において複数の第２ガイド溝Ｇ２と同じ位置に設けられている。

図１に示すように、貯留部７６は、上部が開口された箱状の部材であり、第２電極７２よりも前後左右方向に大きくなっている。なお、第２電極７２は、前述した各ガイド溝Ｇ１〜Ｇ３以外の部分が、図示せぬ支持部材を介して貯留部７６の開口の縁または筐体２に固定されている。これにより、第２電極７２上に噴霧された定着液Ｌは、第２電極７２の各ガイド溝Ｇ１〜Ｇ３を伝って第２電極７２の外周縁に向けて流れ、第２電極７２の外周縁と貯留部７６の開口縁との間を通って貯留部７６内に流れ込んで貯留されるようになっている。

供給タンク７７は、内部に定着液Ｌが充填されたタンクであり、筐体２に着脱可能に構成されている。供給タンク７７と定着ヘッド７１の収容部７３との間には、供給タンク７７内と収容部７３内とを繋ぐ配管が設けられている。これにより、供給タンク７７内の定着液Ｌは、収容部７３内に供給される。

加圧装置７８は、供給タンク７７内の空気を加圧することで、供給タンク７７内および定着ヘッド７１の収容部７３内の定着液Ｌを加圧している。

制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力回路などを備えており、外部から入力されてくる画像データや通紙センサＳＰからの信号に基づいて、第１電極７４および搬送部材７５に印加する電圧を制御する機能を有している。具体的に、制御部１００は、第１電極７４および搬送部材７５に電圧を印加する電圧印加部１１０を備えている。

制御部１００は、電圧印加部１１０を制御することで、第１電極７４と搬送部材７５の搬送面７５１Ａ，７５２Ａ，７５３Ａとの間に第１電位差を形成するとともに、第１電極７４と第２電極７２との間に第１電位差よりも大きな第２電位差を形成している。例えば、定着液Ｌの帯電極性が正である場合には、第１電極７４に印加する第１電圧を＋１０ｋＶとし、搬送部材７５に印加する第２電圧を＋５ｋＶとすることができる。この場合には、第２電極７２が接地されていることを考慮して、第１電位差は、＋５ｋＶになり、第２電位差は、＋１０ｋＶになる。

また、制御部１００は、印刷制御を開始してから最初の用紙Ｐが第３搬送面７５１Ａに到達する前において電圧印加部１１０による第１電極７４および搬送部材７５への電圧の印加を開始させ、最初の用紙Ｐが第３搬送面７５１Ａに到達すると判断した場合に、第３搬送面７５１Ａに印加する電圧を判断前の電圧よりも小さくする機能を有している。具体的に、本実施形態では、制御部１００は、印刷指令を受けた後、すぐに搬送部材７５に第２電圧の印加を開始し、その後、通紙センサＳＰから、用紙Ｐの先端が通紙センサＳＰを通ったことを示す信号を受けたときに、搬送部材７５に印加する電圧を第２電圧よりも小さな第３電圧に切り替えている。例えば、第２電圧を前述したような＋５ｋＶに設定した場合には、第３電圧を、＋５ｋＶ未満、かつ、０ｋＶよりも大きな電圧に設定することができる。

また、制御部１００は、ノズルＮの先端に入っている定着液Ｌの水分が蒸発して当該定着液Ｌの粘性が高まった場合（例えば定着動作を一定時間以上行っていない場合など）に、加圧装置７８を制御して、定着ヘッド７１内の定着液Ｌを加圧することで、ノズルＮの先端に詰まった定着液Ｌを圧力により外部に排出させるパージ制御を実行する機能も有している。

次に、制御部１００の動作について詳細に説明する。
図６に示すように、制御部１００は、まず、印刷指令を受けたか否かを判断する（Ｓ１）。ステップＳ１において、制御部１００は、印刷指令を受けていないと判断した場合には（Ｎｏ）、本制御を終了し、印刷指令を受けたと判断した場合には（Ｙｅｓ）、フラグＦが０であるか否かを判断する（Ｓ２）。

ステップＳ２においてフラグＦが０であると判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、第１電極７４に第１電圧を印加するとともに（Ｓ３）、搬送部材７５に第２電圧を印加する（Ｓ４）。ステップＳ４の後、制御部１００は、通紙センサＳＰからの信号を受けたか否かを判断することで、印刷指令を受けてから最初の用紙Ｐが通紙センサＳＰで検知されたか否かを判断する（Ｓ５）。言い換えると、ステップＳ５において、制御部１００は、印刷指令を受けてから最初の用紙Ｐが定着装置７に到着しそうか否かを判断している。

なお、本実施形態では、通紙センサＳＰから最初に信号を受けたときに最初の用紙Ｐが定着装置７に到着しそうであると判定することにするが、本発明はこれに限定されず、例えば通紙センサＳＰから最初に信号を受けてから所定時間が経過したか否かを判定することで、最初の用紙Ｐが定着装置７に到着しそうか否かを判定してもよい。

ステップＳ５において、制御部１００は、最初の用紙Ｐを検知していないと判断すると（Ｎｏ）、本制御を終了し、検知したと判断すると（Ｙｅｓ）、フラグＦを１に設定して（Ｓ６）、ステップＳ７の処理に移行する。また、ステップＳ２において、制御部１００は、フラグＦが１であると判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ３〜Ｓ６の処理を飛ばして、ステップＳ７の処理に移行する。

ステップＳ７において、制御部１００は、搬送部材７５に対して第２電圧よりも小さな第３電圧を印加する。ステップＳ７の後、制御部１００は、印刷指令で指定されている枚数分の印刷制御が終了したか否かを判断する（Ｓ８）。

ステップＳ８において印刷制御が終了していないと判断した場合には（Ｎｏ）、制御部１００は、本制御を終了する。また、ステップＳ８において印刷制御が終了したと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御部１００は、第１電極７４および搬送部材７５に印加している電圧をＯＦＦにし（Ｓ９）、フラグＦを０にした後（Ｓ１０）、本制御を終了する。

次に、定着装置７による作用効果について図７を参照して詳細に説明する。なお、図７においては、便宜上、ノズルＮ等の各部材を簡略化して図示している。

制御部１００によって、第１電極７４に第１電圧が印加され、搬送部材７５に第２電圧が印加された場合には、第１電極７４と第２電極７２との間の第２電位差が、第１電極７４と搬送部材７５との間の第１電位差よりも大きくなる。これにより、図７に示すように、各ノズルＮから噴霧された定着液Ｌは、電圧が印加された搬送面（例えば第１搬送面７５２Ａ）を避けながら、第２電極７２に向かって移動する。そのため、用紙Ｐが定着装置７に到達する前から、各ノズルＮからの噴霧を開始しても、搬送面上に定着液Ｌが付着しないので、搬送面上の定着液Ｌが用紙Ｐの搬送の際の抵抗になるのを抑えることができる。

また、搬送部材７５に印加する電圧を第２電圧から当該第２電圧よりも小さな第３電圧に切り替えた場合にも、第１電位差と第２電位差の関係は変わらないので、搬送面の一部に用紙Ｐが載った状態においても、搬送面の他部に定着液Ｌが付着するのを抑えることができる。

また、ノズルＮの先端に詰まった、粘性の高い定着液Ｌを排出するパージ制御を行う場合には、ノズルＮの先端に詰まった定着液Ｌは、定着液Ｌの加圧により、ノズルＮの真下に向けて真っ直ぐ排出される。この場合であっても、搬送面が上下方向から見てノズルＮからずれた位置に配置されている、言い換えると、開口部７５ＡがノズルＮに対応した位置に配置されているので、ノズルＮの真下に向けて真っ直ぐ排出される定着液Ｌが、搬送面に付着するのを抑えることができる。

また、開口部７５ＡがノズルＮの外周形状よりも大きいので、パージ制御時において定着液Ｌが搬送面に付着するのをより抑えることができる。

以上、本実施形態によれば、前述した効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
複数の第１搬送リブ７５２と複数の第２搬送リブ７５３が、それぞれ搬送方向下流側に向かうにつれて左右方向外側に傾斜しているので、用紙Ｐが各搬送リブ７５２，７５３上で搬送される際において、各搬送リブ７５２，７５３から用紙Ｐに対して左右方向外側に向かう力が働く。そのため、用紙Ｐの左右両端部が左右方向外側に広げられるので、定着動作中に、用紙Ｐに皺が生じるのを抑えることができる。

第２電極７２が、貯留部７６に向けて定着液Ｌをガイドするガイド溝Ｇ１〜Ｇ３を有するので、各ノズルＮから搬送部材７５の各開口部７５Ａ等を通って第２電極７２上に移動してきた定着液Ｌを、ガイド溝Ｇ１〜Ｇ３によって貯留部７６に向けて案内することできる。そのため、第２電極７２上に定着液Ｌが溜まるのを抑えることができる。

用紙Ｐが第３搬送面７５１Ａに到達する前において、大きな第２電圧を搬送部材７５に印加するので、第３搬送面７５１Ａ等に定着液Ｌが付着するのを良好に抑えることができる。また、通紙センサＳＰで用紙Ｐを検知した場合、つまり用紙Ｐが第３搬送面７５１Ａに到達すると判断した場合には、小さな第３電圧を搬送部材７５に印加するので、第３搬送面７５１Ａ等に接触する用紙Ｐの電位を小さくすることができ、用紙Ｐに良好に定着液Ｌを噴霧させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、搬送部材７５の全体を第１電極７４と第２電極７２との間に配置したが、本発明はこれに限定されず、例えば図８（ａ），（ｂ）に示すように、複数の搬送面の一例としての複数の搬送面８５１Ａが第１電極８４と第２電極８２との間に配置されていれば、搬送部材８５の他の部分が第２電極８２の下に配置されていてもよい。なお、この形態では、１つの搬送面で１つの搬送面を構成している。

具体的に、図８の形態に係る搬送部材８５は、第２電極８２の下に配置される板状のベース部８５２と、ベース部８５２から上方に向けて延びる複数の突起８５１とを一体に有している。各突起８５１の上面は、用紙Ｐを搬送する搬送面８５１Ａとなっており、各搬送面８５１Ａは、それぞれ上下方向において同じ位置に配置され、搬送方向下流側および上方に向けて傾斜している。また、第２電極８２は、複数の突起８５１を下から上に挿通させるための複数の貫通孔８２Ａを有している。

この形態であっても、第１電極８４と搬送面８５１Ａとの間の電位差を、第１電位差とし、第１電極８４と第２電極８２との間の電位差を、第１電位差よりも大きな第２電位差とすることで、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この形態において、各搬送面８５１Ａを、搬送方向下流側および上方に向けて傾斜させたので、各突起８５１の間に用紙Ｐの先端が潜り込むのを抑えることができる。

前記実施形態では、開口部７５Ａの外周縁が複数のノズルＮを囲うように構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば開口部の外周縁が１つのノズルを囲うように構成されていてもよい。つまり、板状の搬送部材に、１つ１つのノズルに対応した複数の孔を形成してもよい。この場合、各孔の間に配置される複数の搬送面によって１つの搬送面が構成されている。

前記実施形態では、第２電極８２にガイド溝Ｇ１〜Ｇ３を形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、第２電極を網状に形成することで定着液を貯留部に案内してもよいし、板状の第２電極を水平面に対して傾けて配置することで定着液を貯留部に案内してもよい。

前記実施形態では、定着液Ｌの帯電極性を正としたが、本発明はこれに限定されず、定着液Ｌの帯電極性は、負であってもよい。この場合、第１電極等に印加する電圧の極性を負に設定すればよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｐを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、第１電極７４を収容部７３の内部に配置したが、本発明はこれに限定されず、例えば収容部を導電性部材で形成して、収容部に対して電圧を印加してもよい。なお、この場合には、収容部が第１電極として機能する。また、ノズルのみを導電性の部材で形成し、ノズルに電圧を印加するようにしてもよい。なお、この場合には、ノズルが第１電極として機能する。

前記実施形態では、連結部として板状の第１搬送リブ７５２および第２搬送リブ７５３を例示したが、本発明はこれに限定されず、連結部は、例えば針金のような細長い部材であってもよい。

７ 定着装置
７２ 第２電極
７４ 第１電極
７５ 搬送部材
１１０ 電圧印加部
７５１Ａ 第３搬送面
７５２Ａ 第１搬送面
７５３Ａ 第２搬送面
Ｌ 定着液
Ｎ ノズル
Ｐ 用紙

Claims (20)

1. 帯電された定着液を静電噴霧により記録シートに向けて噴霧可能な噴霧装置を備える定着装置であって、
   前記噴霧装置は、
   前記定着液を内部に収容する収容部と、
   前記収容部に連通し、前記記録シートに向けて前記定着液を噴霧する複数のノズルと、
   前記収容部の定着液に電圧を印加可能な第１電極と、
   前記複数のノズルから離れて配置される第２電極と、
   前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、かつ、互いに間隔を空けて配置される複数の搬送面を有する搬送部材と、
   前記第１電極と前記搬送面との間に第１電位差を形成するとともに、前記第１電極と前記第２電極との間に前記第１電位差よりも大きな第２電位差を形成する電圧印加部と、を備えることを特徴とする定着装置。
2. 前記搬送面は、当該搬送面に直交する方向から見て、前記ノズルからずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記搬送部材は、前記搬送面側から前記第２電極側に向けて貫通する複数の開口部を有し、
   前記開口部は、前記ノズルに対応した位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記開口部は、前記ノズルの外周形状よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記ノズルのピッチは、２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内で設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 記録シートの幅方向に一定の間隔を空けて配列される複数の第１ノズルと、前記幅方向に一定の間隔を空けて配列される複数の第２ノズルとからなり、前記幅方向の一方側から他方側に向けて、前記第１ノズルと前記第２ノズルとが記録シートの搬送方向の一方側と他方側に交互に配置される千鳥配列群を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記搬送面は、当該搬送面に直交する方向から見て、隣り合う２つの前記第１ノズル間と、隣り合う２つの前記第２ノズル間を通るように、前記搬送方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記ノズルから噴霧された定着液を貯留する貯留部を備え、
   前記第２電極は、前記貯留部に向けて定着液をガイドするように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の定着装置。
9. 前記第２電極は、前記貯留部に向けて定着液をガイドするガイド溝を有することを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
10. 前記搬送部材は、導電性樹脂を含んで構成されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
11. 前記搬送部材は、金属を含んで構成されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
12. 前記記録シートの搬送方向において、前記搬送面の上流側の端部は、前記最上流に配置される前記ノズルよりも上流側に位置していることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の定着装置。
13. 前記記録シートの搬送方向において、前記搬送面の下流側の端部は、前記最下流に配置される前記ノズルよりも下流側に位置していることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の定着装置。
14. 前記定着液を加圧する加圧装置を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の定着装置。
15. 前記電圧印加部を制御する制御部を備え、
    前記制御部は、
    印刷制御を開始してから最初の記録シートが前記搬送面に到達する前において前記電圧印加部による電圧の印加を開始させ、前記最初の記録シートが前記搬送面に到達すると判断した場合に、前記搬送面に印加する電圧を判断前の電圧よりも小さくすることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の定着装置。
16. 前記搬送部材は、
    矩形状の枠体であって、前記収容部の長手方向に延びる第１部分と、前記記録シートの搬送方向において前記第１部分と離れて配置され前記長手方向に延びる第２部分とを有する枠体と、
    前記記録シートの搬送方向において前記第１部分と前記第２部分とを連結するように延びる連結部と、を有し、
    前記搬送面は、前記連結部の前記収容部と向かい合う面であることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の定着装置。
17. 前記連結部は、リブであることを特徴とする請求項１６に記載の定着装置。
18. 前記第１電極は、前記収容部の内部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の定着装置。
19. 請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の定着装置と、
    感光ドラムと、
    前記感光ドラム上に形成された現像剤像を前記記録シートに転写するための転写ローラと、を備え、
    前記噴霧装置は、記録シート上の現像剤像に定着液を噴霧するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
20. 帯電された液体を静電噴霧により記録シートに向けて噴霧可能な噴霧装置であって、
    前記液体を内部に収容する収容部と、
    前記収容部に連通し、前記記録シートに向けて前記液体を噴霧する複数のノズルと、
    前記収容部の液体に電圧を印加可能な第１電極と、
    前記複数のノズルから離れて配置される第２電極と、
    前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、かつ、互いに間隔を空けて配置される複数の対向面を有する対向部材と、
    前記第１電極と前記対向面との間に第１電位差を形成するとともに、前記第１電極と前記第２電極との間に前記第１電位差よりも大きな第２電位差を形成する電圧印加部と、を備えることを特徴とする噴霧装置。

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