JP2021189241A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で排出物質を捕集することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、装置本体に収められ、用紙Ｐを搬送させながら用紙Ｐに前記トナー像を熱定着させる定着装置１２と、定着装置１２の周辺から装置本体の外部に向けて排出物質Ｅを含む空気を誘導するダクト４０と、ダクト４０に設けられ、定着装置１２の周辺の空気をダクト４０の内部に吸引する吸引ファン４２，４３，４４と、ダクト４０の一部として形成され、ダクト４０の内部において空気中の水分が結露することで生じた水Ｗを貯留する貯水部４１と、を備え、ダクト４０において結露が生じる範囲は、貯水部４１に向かって下方に傾斜しており、ダクト４０を通過する空気に含まれた排出物質Ｅのうち少なくとも水溶性の排出物質Ｅは、貯水部４１に貯留された水Ｗに捕集される。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、トナー（現像剤）や用紙に由来する微粒子粉塵が発生したり、定着装置による熱定着時にトナーに含まれる揮発性物質が揮発したりする。特許文献１に記載の画像形成装置は、定着装置の近傍空気を排気するための排気ダクトと、排気された空気に含まれる微粒子粉塵および揮発性物質を捕集するための湿式捕集装置と、を備えていた。湿式捕集装置は水溶液を入れた容器であり、排気ダクトの一端が水溶液内に差し込まれている。揮発性物質等を含む空気は、水溶液内を通過することで揮発性物質等を溶解除去され、クリーンな空気となって機外へ排気されていた。

特開２００７−１５５８５４号公報

しかしながら、上記した画像形成装置では、微粒子粉塵および揮発性物質等の排出物質を捕集するための特別な水溶液を事前に用意し、その水溶液を湿式捕集装置に入れておかなければならなかった。そのため、専門知識を有する者でなければ、水溶液の交換等のメンテナンスを行うことができず、湿式捕集装置の性能を維持することが容易ではなかった。

本発明は、上記のような課題を解決するために、簡易な構造で排出物質を捕集することができる画像形成装置を提供する。

本発明の画像形成装置は、装置本体に収められ、用紙を搬送させながら前記用紙に前記トナー像を熱定着させる定着装置と、前記定着装置の周辺から前記装置本体の外部に向けて排出物質を含む空気を誘導するダクトと、前記ダクトに設けられ、前記定着装置の周辺の前記空気を前記ダクトの内部に吸引する吸引ファンと、前記ダクトの一部として形成され、前記ダクトの内部において前記空気中の水分が結露することで生じた水を貯留する貯水部と、を備え、前記ダクトにおいて前記結露が生じる範囲は、前記貯水部に向かって下方に傾斜しており、前記ダクトを通過する前記空気に含まれた前記排出物質のうち少なくとも水溶性の前記排出物質は、前記貯水部に貯留された水に捕集される。

この場合、前記ダクトは、前記定着装置の周辺に開口し、前記定着装置の周辺の前記空気を前記ダクトの内部に取り入れる第１吸気口と、前記定着装置から離間した位置に開口し、前記定着装置の周辺の前記空気よりも低温となる前記空気を前記ダクトの内部に取り入れる第２吸気口と、を有し、前記吸引ファンは、前記定着装置の周辺の前記空気と前記定着装置から離間した位置の前記空気とを前記ダクトの内部に吸引し、前記第１吸気口から取り入れた前記空気が前記第２吸気口から取り入れた前記空気と合流することで、前記ダクトの内部で前記結露が促進されてもよい。

この場合、前記定着装置よりも前記用紙の搬送方向の下流側に設けられ、前記トナー像を熱定着させた前記用紙を搬送する排紙搬送路を更に備え、前記第１吸気口は、前記定着装置を挟んで前記用紙の搬送方向の上流側と下流側とに一対設けられ、前記第２吸気口は、前記排紙搬送路に開口してもよい。

この場合、前記ダクトを通過する前記空気に含まれた前記排出物質のうち少なくとも不溶性の前記排出物質は、前記ダクトを通過する間に凝集し、前記ダクトには、前記貯水部を通過した前記排出物質を捕集するフィルターが設けられてもよい。

本発明によれば、簡易な構造で排出物質（微粒子粉塵および揮発性物質）を捕集することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す概略図（正面図）である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の捕集装置を示す概略図（正面図）である。 本発明の一実施形態の変形例に係る画像形成装置の捕集装置を示す概略図（正面図）である。 本発明の一実施形態の他の変形例に係る画像形成装置の捕集装置（傾斜管）を示す概略図（正面図）である。 本発明の一実施形態の他の変形例に係る画像形成装置の捕集装置（傾斜管）を示す概略図（正面図）である。 本発明の一実施形態の他の変形例に係る画像形成装置の捕集装置（排気管）を示す概略図（正面図）である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面に示すＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、前、後、左、右、上、下を示している。本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１および図２を参照して、実施形態に係る画像形成装置１について説明する。図１は画像形成装置１の内部構造を示す概略図（正面図）である。図２は画像形成装置１を示すブロック図である。

［画像形成装置］
画像形成装置１は、電子写真方式のカラープリンターである。図１に示すように、画像形成装置１は、略直方体状の外観を構成する装置本体２を備えている。装置本体２の下部には、枚葉の用紙Ｐ（媒体）を収容する給紙カセット３が着脱可能に設けられている。装置本体２の上面には、排紙トレイ４が設けられている。

画像形成装置１は、給紙装置１０と、作像装置１１と、定着装置１２と、制御装置１３と、備えている。また、装置本体２の内部には、用紙Ｐの搬送経路となる給紙搬送路５と排紙搬送路６とが形成されている。給紙搬送路５は、給紙カセット３から定着装置１２までの間（定着装置１２よりも搬送方向の上流側）に設けられている。排紙搬送路６は、定着装置１２から排紙トレイ４（排紙口４Ａ）までの間（定着装置１２よりも搬送方向の下流側）に設けられている。給紙搬送路５の適所には、用紙Ｐを搬送する搬送ローラー対５Ａやスキュー補正を行うレジストローラー５Ｂ等が設けられている。これと同様に、排紙搬送路６の適所には、定着装置１２を通過した用紙Ｐを排紙トレイ４に送り出す排紙ローラー対６Ａが設けられている。搬送ローラー対５Ａや排紙ローラー対６Ａ等は、用紙Ｐを挟みながら軸周りに回転することで用紙Ｐを搬送する。なお、本明細書で「搬送方向」とは用紙Ｐが搬送される方向を指している。

給紙装置１０、作像装置１１、定着装置１２および制御装置１３は、装置本体２の内部に収められている。給紙装置１０は給紙搬送路５の搬送方向の上流端部に設けられ、定着装置１２は給紙搬送路５の搬送方向の下流端部（または排紙搬送路６の搬送方向の上流端部）に設けられている。作像装置１１は、給紙装置１０と定着装置１２との中間に設けられている。

＜作像装置＞
作像装置１１は、４つのトナーコンテナ１５と、中間転写ベルト１６と、４つのドラムユニット１７と、光走査装置１８と、を有している。４つのトナーコンテナ１５は、排紙トレイ４の下方に着脱可能に装着されている。４つのトナーコンテナ１５には、４色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）の補給用のトナー（現像剤）が収容されている。中間転写ベルト１６は、トナーコンテナ１５の下方に設けられ、図１に矢印で示す方向に回転する。４つのドラムユニット１７は中間転写ベルト１６の下方で左右方向に並べられ、光走査装置１８はドラムユニット１７の下方に設けられている。なお、４つのドラムユニット１７は同一構造であるため、以下、１つのドラムユニット１７について説明する。

ドラムユニット１７は、感光体ドラム２０と、帯電装置２１と、現像装置２２と、一次転写ローラー２３と、クリーニング装置２４と、除電装置２５と、を有する。

感光体ドラム２０は、中間転写ベルト１６の下側表面に接触しながら軸周りに回転駆動される。帯電装置２１、現像装置２２、一次転写ローラー２３、クリーニング装置２４および除電装置２５は、感光体ドラム２０の周囲に画像形成プロセス順に配置されている。一次転写ローラー２３は、中間転写ベルト１６を挟んで上側から感光体ドラム２０に対向配置されている。また、中間転写ベルト１６の右端には、二次転写ローラー２６が接触している。

＜定着装置＞
定着装置１２は、定着ベルト３０（定着部材）と、加圧ローラー３１（加圧部材）と、発熱部３２と、を有している。

定着ベルト３０は、シリコーンゴム等の耐熱性を有する合成樹脂製であり、前後方向に長い略円筒状に形成された無端状のベルトである。定着ベルト３０の内部には支持部材（図示せず）が軸方向に貫通しており、定着ベルト３０の前後両端部には一対のキャップ（図示せず）が取り付けられている。定着ベルト３０は、一対のキャップを介して支持部材に回転可能に支持されている。キャップの外周にはギア（図示せず）が設けられ、１つのキャップのギアには動力伝達機構（図示せず）を介して駆動モーター（図示せず）が接続されている。なお、定着ベルト３０の内部には、加圧ローラー３１からの押圧力を受ける押圧パッドや、円筒形状を維持する金属製のベルトガイド等が設けられている（いずれも図示せず）。

加圧ローラー３１、前後方向に長い略円筒状に形成され、定着ベルト３０の右側に配置されている。加圧ローラー３１は、定着ベルト３０に押し付けられて定着ベルト３０との間に加圧された加圧領域Ｎを形成する。なお、加圧領域Ｎとは、圧力が０Ｐａである搬送方向の上流側の位置から最大圧力となる位置を経由して再び圧力が０Ｐａとなる搬送方向の下流側の位置までの領域を指している。

発熱部３２は、隙間を挟んで定着ベルト３０の左方に配置されている。発熱部３２は、コイルに流れる電流によって定着ベルト３０（金属製のベルトガイド）を発熱させる誘導加熱型のヒーターである。発熱部３２は、例えば、定着ベルト３０を１６０〜２００度に加熱する。

＜制御装置＞
制御装置１３は、給紙装置１０、作像装置１１および定着装置１２等の制御対象機器を適宜制御する。図２に示すように、制御装置１３は、演算処理部３３と、記憶部３４と、インターフェース部３５と、を有している。

演算処理部３３は、記憶部３４に格納されたプログラムに従って演算処理を実行するプロセッサーである。記憶部３４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体ドライブ等の補助記憶装置を含んでいる。記憶部３４には、画像形成装置１で利用されるプログラムやデータが記憶（格納）される。インターフェース部３５には、作像装置１１等の制御対象機器が電気的に接続されている。演算処理部３３、記憶部３４およびインターフェース部３５は、互いに電気的に接続されている。なお、制御装置１３（インターフェース部３５）には、例えば、パーソナルコンピューター等の外部端末がネットワーク等を介して接続されている（図示せず）。

［画像形成処理］
ここで、画像形成装置１の動作について説明する。制御装置１３は、例えば、外部端末から入力された画像データに基づいて、以下のように画像形成処理を実行する。

帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を帯電させる。光走査装置１８は、感光体ドラム２０に向けて画像データに対応した露光を行い、感光体ドラム２０の表面に静電潜像を形成する。現像装置２２は、トナーコンテナ１５から供給されたトナーを用いて感光体ドラム２０の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する。４つの感光体ドラム２０に担持された４色のトナー像は、一次転写バイアスを印加された一次転写ローラー２３によって、中間転写ベルト１６に順番に一次転写される。これにより、中間転写ベルト１６の表面には、フルカラーのトナー像が形成される。なお、クリーニング装置２４は、一次転写後に感光体ドラム２０の表面に残留した廃トナー（残留トナー）を除去する。除電装置２５は、除電光を照射して感光体ドラム２０の電荷を除去する。

一方、給紙装置１０は、給紙カセット３内の用紙Ｐを給紙搬送路５に送り出す。二次転写バイアスを印加された二次転写ローラー２６は、中間転写ベルト１６との間を通過する用紙Ｐに中間転写ベルト１６上のトナー像を二次転写する。以上によって、用紙Ｐにトナー像が形成される。

定着装置１２は、用紙Ｐを搬送させながら用紙Ｐにトナー像を熱定着させる。具体的には、発熱部３２は定着ベルト３０を加熱し、定着ベルト３０と加圧ローラー３１とは加圧領域Ｎに用紙Ｐを挟みながら軸周りに回転し、用紙Ｐ（転写されたトナー像）を加熱しながら加圧する。定着装置１２はトナー像を熱定着させた用紙Ｐを排紙搬送路６に送り出し、排紙ローラー対６Ａは用紙Ｐを排紙トレイ４に排出する。

ところで、電子写真方式の画像形成装置１では、トナーや用紙Ｐに由来する微粒子粉塵が発生したり、定着装置１２による熱定着時にトナーの一部が分解されて揮発性物質が揮発したりすることが知られている。微粒子粉塵の一例としては、現像装置２２から飛散するトナーや熱定着時や搬送時等に用紙Ｐに接触する部品が用紙Ｐを擦ることで生じる紙粉等が挙げられる。トナーから発生する揮発性物質の一例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、フェノール、アセトン、アルコール等が挙げられる。また、トナーから発生する揮発性物質が凝集して微粒子粉塵となることもある。また、加熱された定着ベルト３０（シリコーンゴム）からシロキサン等の揮発性物質が発生することもある。さらに、加熱された用紙Ｐからアルデヒド化合物等の揮発性物質が発生することもある。微粒子粉塵および揮発性物質等の排出物質Ｅは、用紙Ｐと共に装置本体２の外部に排出されることがある。

また、定着装置１２によって用紙Ｐが加熱されるため、用紙Ｐに含まれる水分が蒸発する。水蒸気は、給紙搬送路５や排紙搬送路６において結露し、結露によって生じた水Ｗが用紙Ｐに付着すると、その部分にトナーが付着せず、白い筋が入った異常画像となる。そこで、本実施形態に係る画像形成装置１は、水蒸気を含む空気と共に排出物質Ｅ（微粒子粉塵および揮発性物質）を吸引し、排出物質Ｅを捕集する捕集装置７を備えている。

［捕集装置］
図３を参照して、捕集装置７について説明する。図３は捕集装置７を示す概略図（正面図）である。

捕集装置７は、ダクト４０と、貯水部４１と、複数の吸気ファン４２，４３，４４と、排気ファン４５と、を有している。

＜ダクト＞
ダクト４０は、合成樹脂製または金属製の配管であって、定着装置１２の近傍と装置本体２の上面を連通させている。ダクト４０の内部には、空気を流通させる内部流路４０Ａが形成されている。ダクト４０は、定着装置１２の周辺から装置本体２の外部に向けて排出物質Ｅを含む空気を誘導する。なお、本明細書で「流通方向」とは、ダクト４０の内部流路４０Ａにおいて空気を流通（通過）させる方向を指し（図３の黒い矢印参照）、単に「上流」、「下流」という場合には、流通方向の上流、下流を指すものとする。

ダクト４０は、２つの第１吸気管５０，５１と、第２吸気管５２と、傾斜管５３と、排気管５４と、を有している。

（第１吸気部）
各々の第１吸気管５０，５１は、定着装置１２の周辺（近傍）に開口し、定着装置１２の周辺の空気をダクト４０の内部に取り入れる第１吸気口５０Ａ，５１Ａを有している。一対の第１吸気口５０Ａ，５１Ａは、定着装置１２を挟んで搬送方向の上流側と下流側とに設けられている。一方の第１吸気口５０Ａは給紙搬送路５の搬送方向の上流端部に開口し、一方の第１吸気管５０は第１吸気口５０Ａから下流に向かって下方に直線状に傾斜している。他方の第１吸気口５１Ａは排紙搬送路６の搬送方向の下流端部に開口し、他方の第１吸気管５１は一方の第１吸気管５０に向かって延びている。他方の第１吸気管５１の下流端部は、一方の第１吸気管５０の下流端部に接続されている。

（第２吸気部）
第２吸気管５２は、定着装置１２から離間した位置、具体的には排紙搬送路６に開口し、排紙搬送路６の内部の空気をダクト４０の内部に取り入れる第２吸気口５２Ａを有している。詳細には、第２吸気口５２Ａは、排紙ローラー対６Ａよりも搬送方向の下流側となる位置（排紙口４Ａの近傍）に開口している。第２吸気管５２は後述する傾斜管５３に向かって延び、その下流端部は傾斜管５３に接続されている。第２吸気管５２と傾斜管５３との接続部分（合流部分）は、２つの第１吸気管５０，５１の接続部分（合流部分）よりも下流側に位置している。

（傾斜部）
傾斜管５３は、２つの第１吸気管５０，５１と後述する貯水部４１とを連通させている。傾斜管５３は、２つの第１吸気管５０，５１の合流部分から下流（貯水部４１）に向かって下方に直線状に傾斜している。傾斜管５３は、一方の第１吸気管５０と略同一角度で傾斜している。

（排気部）
排気管５４は、貯水部４１と装置本体２の上面とを連通させている。排気管５４は、貯水部４１から上方に向かって延び、その下流端（上端）には排気口５４Ａが開口している。つまり、排気口５４Ａは装置本体２の上面に開口している。また、排気管５４の下流端（排気口５４Ａ）には、貯水部４１を通過した排出物質Ｅを捕集するフィルター５５が設けられている。フィルター５５は、例えば、安価な化学繊維から成る不織布で形成されている。一般的に微粒子粉塵の粒径は７ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが多いため、フィルター５５は、粒径７ｎｍ以上の粒子を捕集できる性能を備えていることが好ましい。なお、フィルター５５は、不織布製に限らず、例えば、活性炭フィルターやセラミックフィルターであってもよい。

＜貯水部＞
貯水部４１は、ダクト４０の一部として略球形状に形成されている。貯水部４１は、傾斜管５３と排気管５４との間に設けられている。詳細には、貯水部４１は、第２吸気管５２と傾斜管５３との接続部分よりも下流側に設けられている。貯水部４１には、傾斜管５３の下流端と排気管５４の上流端とが接続されている。詳細は後述するが、貯水部４１は、ダクト４０の内部において空気中の水分が結露することで生じた水Ｗを貯留する。

＜吸気ファン、排気ファン＞
各々の吸気ファン４２，４３，４４および排気ファン４５は、例えば、プロペラファンを軸周りに回転させる電動式の軸流送風機である。複数（例えば３つ）の吸気ファン４２，４３，４４は、２つの第１吸気管５０，５１（第１吸気口５０Ａ，５１Ａの近傍）および第２吸気管５２（第２吸気口５２Ａの近傍）に固定されている。３つの吸気ファン４２，４３，４４は、定着装置１２の周辺（近傍）の空気と定着装置１２から離間した位置（排紙搬送路６）の空気とをダクト４０の内部（内部流路４０Ａ）に吸引する。排気ファン４５は、排気管５４の中間部に固定されている。排気ファン４５は、ダクト４０の内部（内部流路４０Ａ）に吸引された空気を装置本体２の外部に排出する。なお、３つの吸気ファン４２，４３，４４および排気ファン４５は、それぞれ、駆動回路（図示せず）を介して電源（図示せず）に接続されると共に、インターフェース部３５に電気的に接続され（図２参照）、制御装置１３に駆動制御される。

［捕集装置の作用］
次に、図３を参照して、捕集装置７の作用（捕集処理）について説明する。なお、図３に示す吹き出しには、空気中の排出物質Ｅの様子を簡略化して示している。

制御装置１３は、既に説明した画像形成処理を実行すると共に捕集処理を実行する。既に説明したように定着ベルト３０は１６０〜２００度に加熱されるため、この熱の影響を受けて定着装置１２の周辺の空気（以下、「高温空気」ともいう。）も加熱される。定着装置１２では定着ベルト３０と加圧ローラー３１とが用紙Ｐを擦ったり用紙Ｐ上のトナーが溶融したりするため、定着装置１２の周辺には微粒子粉塵および揮発性物質等の排出物質Ｅが大量に発生する。したがって、定着装置１２の周辺の高温空気には、排出物質Ｅが大量に含まれている。また、定着装置１２によって加熱された用紙Ｐから水分が蒸発するため、高温空気中の水蒸気の量が増加する。

制御装置１３は、吸気ファン４２，４３，４４と排気ファン４５とを駆動させ、ダクト４０の内部流路４０Ａに３つの吸気口５０Ａ，５１Ａ，５２Ａから排気口５４Ａに向かう気流を発生させる。

高温空気は、２つの第１吸気口５０Ａ，５１Ａから２つの第１吸気管５０，５１の内部（内部流路４０Ａ）に吸引され、２つの第１吸気管５０，５１を下流に向かって流通する。搬送方向の下流側の第１吸気口５１Ａから取り込まれた高温空気は、第１吸気管５１を流通し、搬送方向の上流側の第１吸気口５０Ａから取り込まれて第１吸気管５０を流通する高温空気と合流する。合流した高温空気は、徐々に冷やされながら傾斜管５３を下流に向かって流通する。高温空気の冷却が進むと、高温空気に含まれた水蒸気が飽和水蒸気量を超え始め、飽和水蒸気量を超えた余分な水蒸気が水Ｗに変わり始める。つまり、結露が発生し始める。また、高温空気の冷却が進むと、空気に含まれる排出物質Ｅの粒子の運動エネルギーが低下するため、排出物質Ｅの粒子が凝集し始める。

排紙搬送路６の内部の空気（以下、「低温空気」ともいう。）は、定着装置１２の周辺の高温空気よりも低温で少量の排出物質Ｅを含んでいる。排紙搬送路６の内部の空気（低温空気）は、第２吸気口５２Ａから第２吸気管５２の内部（内部流路４０Ａ）に吸引され、第２吸気管５２を下流に向かって流通し、傾斜管５３を流通する高温空気と合流する。各第１吸気口５０Ａ，５１Ａから取り入れた高温空気は、第２吸気口５２Ａから取り入れた低温空気と合流することで急激に冷やされ、傾斜管５３（ダクト４０）の内部で結露が促進される。ダクト４０において傾斜管５３は結露が生じる範囲であり、傾斜管５３は貯水部４１に向かって下方に傾斜しているため、結露によって生じた水Ｗ（水滴）は貯水部４１に向かって滑り落ちて行く。貯水部４１には、結露することで生じた水Ｗが溜まる。

また、高温空気が低温空気と合流して急激に冷やされると、空気に含まれる排出物質Ｅの粒子の凝集が促進される。排出物質Ｅを含む空気は、貯水部４１に貯留した水Ｗ内を通過することで、水溶性の排出物質Ｅは水Ｗに溶解し、空気から除去される。水溶性の排出物質Ｅとは、例えば、アセトン、アルコール、アルデヒド化合物等が挙げられる。

貯水部４１（水Ｗ）を通過した空気は、排気管５４を排気口５４Ａに向かって流通する。空気は貯水部４１（水Ｗ）を通過することで更に冷却され、排出物質Ｅの運動エネルギーが奪われるため、空気に含まれる不溶性の排出物質Ｅの凝集が促進される。また、傾斜管５３や貯水部４１では湿度が高い状態となっており、高湿環境下では、水Ｗ（水分子）が接着剤のように働くため、空気に含まれる不溶性の排出物質Ｅの凝集が更に促進される。不溶性の排出物質Ｅとは、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、フェノール、シロキサン等が挙げられる。

排気管５４を流通する空気は、フィルター５５を通じて排気口５４Ａから排気される。この際、凝集した不溶性の排出物質Ｅはフィルター５５に捕集され、水溶性および不溶性の排出物質Ｅを除去された清浄な空気が装置本体２の外部に排気される。

なお、空気に含まれる水溶性の排出物質Ｅの全てが、貯水部４１の水Ｗに溶解するわけではないが、貯水部４１を通過した水溶性の排出物質Ｅも凝集が促進されるため、フィルター５５で捕集することができる。また、不溶性の排出物質Ｅは、水Ｗに溶けない（または溶けにくい）が、凝集して大きな塊になると自重で落下し、貯水部４１に蓄積されることもある。また、貯水部４１に溜まった水Ｗは、画像形成処理が停止されている期間に自然に蒸発する。また、貯水部４１に蓄積された排出物質Ｅやフィルター５５は、適時に清掃されたり交換されたりすることが好ましい。

以上説明した本実施形態に係る画像形成装置１では、用紙Ｐに含まれる水分が定着装置１２で加熱されることで水蒸気になり、吸気ファン４２〜４４が発生させる吸引力によって水蒸気を含む空気はダクト４０内に取り込まれていた。空気中の水分はダクト４０内で結露し、結露によって生じた水Ｗ（水滴）は下り勾配となったダクト４０（傾斜管５３）に沿って流れ、貯水部４１に溜まっていた。そして、ダクト４０を通過する空気に含まれた排出物質Ｅのうち少なくとも水溶性の排出物質Ｅが貯水部４１に貯留された水Ｗに捕集されていた（溶解していた）。この構成によれば、空気中の水分を水溶性の排出物質Ｅを溶解させるための水Ｗとして利用することができるため、特別な水溶液を事前に用意したり、その水溶液を貯水部４１に入れたりする余計な手間を省略することができる。これにより、簡易な構造で排出物質Ｅ（微粒子粉塵および揮発性物質）を捕集することができる。また、熱定着時に用紙Ｐから発生した水分（水蒸気）はダクト４０内に吸引されるため、水蒸気がダクト４０の外側（例えば給紙搬送路５等）で結露することを抑制することができる。これにより、結露（水滴）による異常画像の発生を抑制することができる。

また、結露が生じる範囲としての傾斜管５３が貯水部４１まで下り勾配になっているため、結露によってできた水滴を貯水部４１に流すことができる。また、傾斜管５３と同様に、搬送方向の上流側の第１吸気管５０も貯水部４１に向かって下り勾配になっているため、結露によってできた水滴が給紙搬送路５に向かって逆流することがない。これにより、水滴による異常画像の発生を抑制することができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、各第１吸気口５０Ａ，５１Ａから取り込まれた高温空気が第２吸気口５２Ａから取り込まれた低温空気によって冷やされるため、ダクト４０の内部で空気中の水分を強制的に結露させることができる。これにより、効率良く貯水部４１に水Ｗを溜めることができる。また、第２吸気口５２Ａが排紙搬送路６に開口しているため、各第１吸気口５０Ａ，５１Ａから吸引しきれずに排紙搬送路６に流れ込んだ排出物質Ｅを第２吸気口５２Ａから吸引することができる。これにより、排紙口４Ａから漏出する排出物質Ｅを有効に削減することができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、ダクト４０を通過する空気に含まれた排出物質Ｅのうち少なくとも不溶性の排出物質Ｅは、ダクト４０を通過する間に凝集する構成とした。具体的には、空気が貯水部４１に貯留した水Ｗを通過することで冷却されるため、不溶性の排出物質Ｅの凝集が促進されていた。この構成によれば、不溶性の排出物質Ｅを大きな塊にすることができるため、不溶性の排出物質Ｅをフィルター５５で捕集し易くなる。また、不溶性の排出物質Ｅの塊を大きくすることで、目の粗い安価なフィルター５５であっても捕集可能になるため、画像形成装置１の製造コストの低減を図ることができる。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１では、２つの第１吸気管５０，５１が定着装置１２を挟んで搬送方向の上流側と下流側とに設けられていたが、本発明はこれに限定されない。２つの第１吸気管５０，５１のいずれか一方が省略（削除）されてもよい（図示せず）。好ましくは、熱定着時にトナーから揮発性物質が揮発することを考慮し、定着装置１２の搬送方向の下流側にのみ第１吸気管５１（第１吸気口５１Ａ）が設けられ、定着装置１２の搬送方向の上流側の第１吸気管５０が省略されてもよい（図示せず）。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、第２吸気口５２Ａが排紙搬送路６に開口し、低温空気が排紙搬送路６から第２吸気管５２に導入されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２吸気口５２Ａは、給紙搬送路５に開口していてもよいし、装置本体２の外面（上面や側面など）に開口していてもよい（いずれも図示せず）。つまり、第２吸気口５２Ａは、定着装置１２の周辺の空気よりも低温となる空気を取り込める位置に開口していればよい。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、各第１吸気口５０Ａ，５１Ａから取り入れた高温空気が、第２吸気口５２Ａから取り入れた低温空気と合流することで強制的に冷却される構成であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４に示すように、第２吸気管５２（第２吸気口５２Ａ）が省略され、各第１吸気口５０Ａ，５１Ａから取り込まれた空気が、各第１吸気管５０，５１および傾斜管５３を通過する間に自然に冷やされて結露する構成としてもよい（図示せず）。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、搬送方向の上流側の第１吸気管５０が、傾斜管５３と略同一角度で傾斜していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１吸気管５０は、略水平に形成されてもよいし、傾斜管５３とは異なる角度で傾斜していてもよい（いずれも図示せず）。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、傾斜管５３が直線状に傾斜していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、傾斜管５３は、図５Ａに示すように湾曲してもよいし、図５Ｂに示すように階段状に形成されてもよい。すなわち、ダクト４０において結露が生じる範囲（傾斜管５３）が「貯水部４１に向かって下方に傾斜」するとは、直線状の傾斜に限らず、湾曲した傾斜や階段状の傾斜を含む概念である。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、ダクト４０に３つの吸気ファン４２，４３，４４と１つの排気ファン４５が設けられていたが、本発明はこれに限定されない。吸気ファン４２，４３，４４と排気ファン４５との設置数は、ダクト４０の長さや内径に応じて自由に変更することができる。また、ダクト４０には、吸気と排気とを兼ねた１つのファンが設けられていてもよい（図示せず）。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、排気管５４（排気口５４Ａ）にはフィルター５５が設けられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図６に示すように、フィルター５５を省略し、排気管５４の内部流路４０Ａを屈曲させるように排気管５４の内部に複数（少なくとも１つ）の障害物６０を設けてもよい。この場合、凝集した排出物質Ｅは、障害物６０に衝突することで運動エネルギーを奪われて捕集される（衝突式慣性力集塵）。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、排気口５４Ａが装置本体２の上面に開口していたが、本発明はこれに限定されない。排気口５４Ａは装置本体２の背面や側面等に開口していてもよい（図示せず）。

また、本実施形態に係る画像形成装置１では、定着装置１２が定着部材の一例として定着ベルト３０を有し、熱源の一例として誘導加熱型の発熱部３２を有していたが、本発明はこれに限定されない。定着ベルト３０に代えて、回転軸を有する定着ローラーが設けられてもよい（図示せず）。また、誘導加熱型の発熱部３２に代えて、ハロゲンヒーターやカーボンヒーター等が定着ベルト３０等の内部に設けられてもよい（図示せず）。

また、本実施形態の説明では、一例として、本発明をカラープリンターに適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施態様に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。

１ 画像形成装置
６ 排紙搬送路
１２ 定着装置
４０ ダクト
４１ 貯水部
４２，４３，４４ 吸気ファン
５０Ａ，５１Ａ 第１吸気口
５２Ａ 第２吸気口
５５ フィルター
Ｅ 排出物質
Ｐ 用紙
Ｗ 水

Claims (4)

1. 装置本体に収められ、用紙を搬送させながら前記用紙に前記トナー像を熱定着させる定着装置と、
   前記定着装置の周辺から前記装置本体の外部に向けて排出物質を含む空気を誘導するダクトと、
   前記ダクトに設けられ、前記定着装置の周辺の前記空気を前記ダクトの内部に吸引する吸引ファンと、
   前記ダクトの一部として形成され、前記ダクトの内部において前記空気中の水分が結露することで生じた水を貯留する貯水部と、を備え、
   前記ダクトにおいて前記結露が生じる範囲は、前記貯水部に向かって下方に傾斜しており、
   前記ダクトを通過する前記空気に含まれた前記排出物質のうち少なくとも水溶性の前記排出物質は、前記貯水部に貯留された水に捕集されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ダクトは、
   前記定着装置の周辺に開口し、前記定着装置の周辺の前記空気を前記ダクトの内部に取り入れる第１吸気口と、
   前記定着装置から離間した位置に開口し、前記定着装置の周辺の前記空気よりも低温となる前記空気を前記ダクトの内部に取り入れる第２吸気口と、を有し、
   前記吸引ファンは、前記定着装置の周辺の前記空気と前記定着装置から離間した位置の前記空気とを前記ダクトの内部に吸引し、
   前記第１吸気口から取り入れた前記空気が前記第２吸気口から取り入れた前記空気と合流することで、前記ダクトの内部で前記結露が促進されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着装置よりも前記用紙の搬送方向の下流側に設けられ、前記トナー像を熱定着させた前記用紙を搬送する排紙搬送路を更に備え、
   前記第１吸気口は、前記定着装置を挟んで前記用紙の搬送方向の上流側と下流側とに一対設けられ、
   前記第２吸気口は、前記排紙搬送路に開口していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ダクトを通過する前記空気に含まれた前記排出物質のうち少なくとも不溶性の前記排出物質は、前記ダクトを通過する間に凝集し、
   前記ダクトには、前記貯水部を通過した前記排出物質を捕集するフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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