JP4696805B2

JP4696805B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4696805B2
Application number: JP2005271595A
Authority: JP
Inventors: 裕智百村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2025-09-20
Also published as: JP2007086123A

Description

本発明は、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、定着器から放出される水蒸気を効率的に機外に排出するための技術に関する。

従来の電子写真方式による画像形成装置の一例を図３に示す。また、この画像形成装置９００の定着器近傍を図４に示す。画像形成装置９００は、画像信号に応じたビーム光を感光体ドラム２上に照射し、帯電器３によって帯電された感光体ドラム２に画像信号に応じた静電潜像を形成するレーザー書き込み装置１と、静電潜像の現像を行う現像ロール４と、カセットトレイ７内の用紙を感光体ドラム２へと搬送する用紙搬送ロール５および６と、感光体ドラム２表面に現像されたトナー像を放電に伴う静電力によって用紙に転写する転写ロール８と、一対の定着ロール１２によって用紙に圧力と熱を加えて画像を用紙に固着する定着器１４と、用紙の搬送方向を変化させる用紙ガイド１６と、用紙を排紙口２０から排出させる排紙ロール１８と、排出された用紙を積層するトレイ２２とを備えている。また、画像形成装置９００の全体は筐体であるカバー１０で覆われている。

図４に示すように、定着器１４から上方に向けて排出される用紙は、用紙ガイド１６と用紙搬送シュート１７とによって排紙ロール１８に導かれ、トレイ２２に排出される。定着器１４においては、トナー像を形成した用紙に含まれる水分が加熱されて水蒸気となるので、定着器１４の周囲の上部カバー１０ａには、定着器１４からの熱気や水蒸気を排出するための排気口２４が設けられている。また、カバー１０の裏面の排気口２４に隣接する位置には、リブ２６が垂下して設けられている。

図４から分かるように、定着ロール１２から排紙ロール１８までの経路は、用紙の搬送方向が狭い範囲で大きく変化する場所である。そのため、この場所においては、用紙と用紙ガイド１６または用紙搬送シュート１７との摩擦による擦過音が発生する。加えて、この場所においては、用紙に定着器１４および排紙ロール１８を駆動するギア振動が伝わって音が放射されることもある。これらの音が機外へ漏れることを避けるために、定着器１４の周辺の排気口２４の面積はある程度の範囲内に抑えられている。それゆえ、定着器１４から放出される水蒸気は排気口２４から迅速には排気されず、滞留しがちである。そのため、一部の水蒸気は定着器１４の周囲のカバー１０等に付着して結露し、やがて搬送される用紙に落下したり付着するという可能性が生じていた。その結果、紙詰まりが生じたり、用紙に汚れやうねりが生じるなどの問題が起きていた。

そこで、画像形成装置内部の水蒸気の排出を促進するために、従来より各種の取り組みがなされている。例えば特許文献１では、定着器周辺にファンモータを設置し、熱と水蒸気を外部へ強制的に排出するようにしている。また、特許文献２では、風路の内壁に格子状のリブを設けることによって、結露した水分が定着器に落下しないようにしている。さらに、特許文献３では、排紙ロールの回転軸に羽根を取り付け、機内の高温多湿の空気を排出している。
特開平７−１６０１７９号公報特開平９−９０８５５号公報特開２００１−１７５１５３号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、新たにファンを設置することによるコストの上昇や、ファン稼動による消費電力の増大の他、このファンが新たな騒音源になるという問題が依然として残る。また、特許文献２の技術では、連続運転等で結露量が多い場合には、リブだけでは結露を支えきれず、本質的な解決に至ることができない。また、特許文献３の技術では、排紙ロールの間の隙間に設けた羽根では水蒸気の滞留を防止するほどの風量がないので、限定的な効果しか得られないおそれがある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、騒音を発生させることなく、機内の結露を効率的に抑制する画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る画像形成装置は、上述の目的を達成すべく、シートにトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段によりトナー像が転写されたシートを、当該シート表面のトナーが溶融する温度で加熱しながら排出する定着手段と、前記定着手段の上部を覆うカバー部材であって、自装置の内部から外部へと空気を流通させる排気口を有するカバー部材と、前記定着手段の上部であり、かつ、前記カバー部材の下部である位置において、空気を上昇させる気流を発生させる気流発生手段とを備える。
かかる画像形成装置によれば、気流発生手段が定着手段から排気口へと向かう気流を発生させるので、定着手段において生じる熱や水蒸気を効率的に機外へと排出することができる。

また、本発明に係る画像形成装置において、前記気流発生手段は、基準電位にされる対向電極と、前記対向電極よりも下方に設けられ、前記対向電極よりも高電位にされる放電電極と、前記対向電極と前記放電電極の間に設けられた誘電体とを備える構成であることが望ましい。この誘電体は、対向電極と放電電極の間に介挿される構成であってもよいし、対向電極や放電電極の表面に被覆される構成であってもよい。かかる構成の気流発生手段は、いわゆる無声放電を生じるため、騒音の発生がほとんどない。

また、前記気流発生手段は、前記排気口を囲うように設けられている構成であると、より好適である。
また、前記対向電極は、等電位である部分が前記対向電極と対向する方向に対して垂直な方向に平面を形成するとともに、その面内に開口部を有する構成であると、より好適である。
このような構成とすることにより、熱や水蒸気をより効率的に機外へと排出することができる。

以上のように、本発明によれば、騒音を発生させることなく、機内の結露を効率的に抑制することが可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置１００を示した図である。なお、同図においては、画像形成装置１００の定着工程を行う部分のみを示している。画像形成装置１００のその他の各部の構成については、図３と同様である。すなわち、画像形成装置１００は、レーザー書き込み装置１、感光体ドラム２、帯電器３、現像ロール４、用紙搬送ロール５、６、カセットトレイ７および転写ロール８を備えている。これらの各部は、互いに協働しながら用紙等のシート状の記録材（以下「用紙」という。）にトナー像を転写する。

また、画像形成装置１００は、１対の定着ロール１２を有する定着器１４と、定着ロール１２から上方に向けて排出される用紙の搬送方向を略水平方向に変化させる用紙ガイド１６と、用紙を排紙口２０に導く用紙搬送シュート１７と、用紙を排紙口２０からトレイ２２へと排出する排紙ロール１８とを備えている。用紙ガイド１６は、図示のように左右から定着器１４の上方に突き出す一対の可動部材であり、スリットが形成されていて、定着器１４からの水蒸気を含む高温空気が上部に通過できるようになっている。

上部カバー１０ａは、画像形成装置１００の筐体であるカバー１０の一部であり、定着期１４の上部を覆うような箱形の形状を有している。また、上部カバー１０ａには、機内の空気を機外へ排出するための排気口２４が形成されている。そして、上部カバー１０ａの裏面側には、定着器１４と排気口２４の間に放電装置３０が設けられている。なお、図１においては、放電装置３０は排気口２４の左右の２箇所に記載されているが、これらは一体のものであってもよい。この場合、放電装置３０を上方または下方から見たときには、その形状は開口部を有する四辺形となる。

図２は、放電装置３０の構成を詳細に示した図である。同図に示すように、放電装置３０は、放電電極３２と、対向電極３４と、誘電体３６と、電源３８とを備えている。放電電極３２はワイヤ等の直線状の電極である。対向電極３４は、放電電極３２と同程度の幅を有する網状の電極（例えばグリッド電極）であり、その電位が基準電位となるように接地されている。なお、対向電極３４は放電電極３２よりも上方にあり、放電電極３２と対向電極３４の間隔は数ｍｍ程度である。誘電体３６は、例えばプラスティックやガラス等の絶縁体であり、放電電極３２と対向電極３４の間に介挿される。誘電体３６の形状は、例えば図２（ａ）のように放電電極３２に被覆される形状であってもよいし、図２（ｂ）のように対向電極３４と同様に網状であってもよい。図２（ａ）のような構成とすると、放電に伴う放電電極３２の酸化を抑制することができる。電源３８は、放電電極３２が対向電極３４よりも高電位となるような電位差を与える。この電位差は５〜１０ｋＶ程度である。

なお、この放電装置３０は、画像形成装置１００の画像形成処理に連動して稼働する。つまり、画像形成装置１００が連続的に複数枚の画像形成処理を行えば、放電装置３０も連続的に稼働する。また、放電装置３０は、画像形成処理が終了した後も一定の時間稼働し続けてもよい。

以上の構成のもと、画像形成装置１００は画像信号に応じた画像を用紙に形成する。このとき、放電装置３０が電極間に電位差を生じさせると、放電電極３２と対向電極３４の間で無声放電が発生し、放電電極３２から対向電極３４へと向かうイオン風（電気風）を生じさせる。

このイオン風は、放電電極３２から対向電極３４への方向、すなわち上方への気流を発生させるので、空気の上方への移動を促進する。また、イオン風が言わばエアカーテンの役割を果たすため、放電装置３０により囲まれる領域の空気の外部への流出を抑制する。これらの作用により、定着器１４で発生する熱気や水蒸気は、横方向へと広がることなく効率的に上方へと移動する。その結果、熱気や水蒸気の機外への排出が促進され、カバー１０への結露を抑制することとなる。

また、上述したように、放電装置３０は機械的に動作するものではなく、その放電は無声放電であるため、新たな騒音源とはならない。加えて、電極間の距離は数ｍｍ程度であるから、設置に際して大きなスペースを必要としない。さらに、この放電に伴う消費電力は２〜３Ｗ程度なので、消費電力が少ないだけでなく、安全性も高い。

以上に説明したように、本発明に係る画像形成装置１００は、騒音が増大する要因を排除しつつ、水蒸気を効率的に機外へ排出することができる。したがって、この画像形成装置１００によれば、低騒音を維持しながら、機内の結露を効果的に抑制することが可能となる。

なお、本発明は上述した態様に限定されるものではなく、その実施に際しては種々の変形が可能である。例えば、放電装置の位置や形状は、排気口の位置や形状に応じて変化させてよい。また、対向電極および誘電体は網状であると説明したが、このような形状に限定されず、平板状であってもよい。しかしながら、対向電極や誘電体を平板状に構成すると、これらの部材を空気や水蒸気が通過することができなくなるので、これらの部材の位置において横方向に流れる気流を生じさせてしまい、水蒸気の排出を阻害することとなる。それゆえ、対向電極や誘電体には、その面内に開口部を多く設けることが望ましい。

本発明に係る画像形成装置を示した図である。本発明に係る画像形成装置の放電装置の構成を詳細に示した図である。従来の画像形成装置の一例を示した図である。従来の画像形成装置の定着器近傍を示した図である。

符号の説明

１００、９００…画像形成装置、１…レーザー書き込み装置、２…感光体ドラム、３…帯電器、４…現像ロール、５、６…用紙搬送ロール、７…カセットトレイ、８…転写ロール、１０…カバー、１０ａ…上部カバー、１２…定着ロール、１４…定着器、１６…用紙ガイド、１７…搬送シュート、１８…排紙ロール、２０…排紙口、２２…トレイ、２４…排気口、２６…リブ、３０…放電装置、３２…放電電極、３４…対向電極、３６…誘電体、３８…電源

Claims

シートにトナー像を転写する転写手段と、
前記転写手段によりトナー像が転写されたシートを、当該シート表面のトナーが溶融する温度で加熱しながら排出する定着手段と、
前記定着手段の上部を覆うカバー部材であって、自装置の内部から外部へと空気を流通させる排気口を有するカバー部材と、
前記定着手段の上部であり、かつ、前記カバー部材の下部である位置において、空気を上昇させる気流を発生させる気流発生手段とを備え、
前記気流発生手段は、
基準電位にされる対向電極であって、等電位である部分が当該対向電極と対向する方向に対して垂直な方向に平面を形成するとともに、その面内に網状の複数の開口部を有する対向電極と、
前記対向電極よりも下方に設けられ、前記対向電極よりも高電位にされる放電電極と、
前記対向電極と前記放電電極の間に設けられた誘電体とを備える
ことを特徴とする画像形成装置。
前記気流発生手段が、前記排気口を囲うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。