特許 7187204 画像形成装置および結露対応システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-02

(45)【発行日】2022-12-12

(54)【発明の名称】画像形成装置および結露対応システム

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20221205BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20221205BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20221205BHJP

【ＦＩ】

G03G21/00 530

G03G15/20 510

G03G21/16 104

G03G21/16 185

G03G21/16 195

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2018146489

(22)【出願日】2018-08-03

(65)【公開番号】P2020021009

(43)【公開日】2020-02-06

【審査請求日】2021-07-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003133

【氏名又は名称】弁理士法人近島国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】白鳥 俊徳

(72)【発明者】

【氏名】中島 慶太

【審査官】市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０１０１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１４５７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０５８６９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録材に形成されたトナー像を加熱し前記記録材に前記トナー像を定着させる定着部と、
前記定着部よりも上方に配置されており、前記定着部の筐体内にて生じ前記定着部の上方に対流する水蒸気の温度よりもダクト壁の温度を低い温度にする強制対流が流されるダクトと、
前記ダクトの内部空間に前記強制対流を流すファンと、
前記ダクトの外に前記ダクトの前記内部空間と隔離されるように配設されており、鉛直方向に見た場合に、前記定着部と重なる位置に前記水蒸気が移動する第１孔と第２孔とを有する水蒸気移動部と、を備え、
前記第１孔と前記第２孔とは、互いに隣接して設けられ、少なくとも前記第１孔を構成する第１孔壁の一部と前記第２孔を構成する第２孔壁の一部とは、前記ダクトの前記内部空間と前記ダクトの外とを隔てる前記ダクト壁の一部であることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記定着部よりも上方に配置され、記録材を画像形成装置の内部から外部に排出する排出口と、
前記定着部から上方に送り出された記録材を前記排出口に搬送する記録材搬送部と、を備え、
前記ダクトは前記記録材搬送部に隣設されて前記定着部の長手に沿って延在しており、前記記録材搬送部に対向する側に前記強制対流の出口部を有し、
前記水蒸気移動部は、前記記録材搬送部の側とは反対側の前記ダクトの前記ダクト壁に配設さ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。

【請求項3】

前記第１孔と前記第２孔の平均開口面積が６ｍｍ２以上１２０ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記第１孔と前記第２孔の平均開口面積が１２ｍｍ２以上５５ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記第１孔と前記第２孔で捕集した結露水が垂れ落ちた先に前記結露水を貯水する貯水部材あるいは貯水形状部を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記第１孔と前記第２孔で捕集した結露水が垂れ落ちた先に記録材の搬送経路が存在しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記定着部は、記録材上のトナー像を加熱するためのニップ部を形成する第１及び第２の回転体と、それらを収容している前記筐体を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

水蒸気発生部と、
前記水蒸気発生部よりも上方に配置されており、前記水蒸気発生部から前記水蒸気発生部の上方に対流する水蒸気の温度よりもダクト壁の温度を低い温度にする強制対流が流れるダクトと、
前記ダクトの内部空間に前記強制対流を流すファンと、
前記ダクトの外に前記ダクトの前記内部空間と隔離されるように配設されており、鉛直方向に見た場合に、前記水蒸気発生部と重なる位置に前記水蒸気が移動する第１孔と第２孔とを有する水蒸気移動部と、を備え、
前記第１孔と前記第２孔とは、互いに隣接して設けられ、少なくとも前記第１孔を構成する第１孔壁の一部と前記第２孔を構成する第２孔壁の一部とが前記ダクト壁の前記内部空間と前記ダクトの外とを隔てる前記ダクトの一部であることを特徴とする結露対応システム。

【請求項9】

前記第１孔と前記第２孔の平均開口面積が６ｍｍ２以上１２０ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項８に記載の結露対応システム。

【請求項10】

前記第１孔と前記第２孔の平均開口面積が１２ｍｍ２以上５５ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項８に記載の結露対応システム。

【請求項11】

前記第１孔と前記第２孔で捕集した結露水が垂れ落ちた先に前記結露水を貯水する貯水部材あるいは貯水形状部を有することを特徴とする請求項８乃至１０の何れか１項に記載の結露対応システム。

【請求項12】

前記水蒸気発生部が記録材に形成されたトナー像を加熱し前記記録材に前記トナー像を定着させる定着装置であることを特徴とする請求項８乃至１１の何れか１項に記載の結露対応システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置及び結露対応システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば電子写真画像形成装置においては、画像形成部で未定着トナー像が形成された用紙（記録材）が画像定着のために定着部（定着装置、定着器）で熱せられることで用紙の含有水分により定着部の筐体内に水蒸気が発生する。

【0003】

その水蒸気が筐体に設けられている用紙出口等の筐体開口部から定着部の外部に流出して自然対流にて定着部の上方に流れ、画像形成装置本体内において用紙搬送経路の構成部材によって冷やされて凝集し水滴となってこれらに付着する。即ち、結露が発生することがある。特に、高湿環境下での朝一ウォームアップ動作直後の連続通紙等の場合に上記の結露が発生しやすく、結露による水滴が用紙に付着することで画像や用紙搬送に影響がでることがある。

【0004】

この問題の解決手段として、しばしば排気ファン設置や装置外装のルーバ設置により水蒸気を画像形成装置本体の外に排気し、用紙搬送経路を除湿する。特許文献１においては、画像形成装置本体に対して定着装置の上部に蒸気排気用のルーバを設け、自然対流による排気経路を形成し、排気経路壁面に格子状のリブを設け結露水を捕集、乾燥させる方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平９－９０８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、画像形成装置のプリントスピード高速化により、単位時間当たりの水蒸気発生量が増加している。しかし、製品の静音化が進み、転写ローラや、定着加圧ローラ等を回転させるためのモータの駆動音や、ファンの駆動音、風がルーバを通過した時に発生する風切り音などの騒音がルーバから漏れてしまうことを抑制することが望まれている。そのため、排気ルーバの設置が困難となっている。

【0007】

本発明は、定着部などの水蒸気発生部が存在しても排気ルーバを設置せずに装置内の結露を低減することができる装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録材に形成されたトナー像を加熱し前記記録材に前記トナー像を定着させる定着部と、
前記定着部よりも上方に配置されており、前記定着部の筐体内にて生じ前記定着部の上方に対流する水蒸気の温度よりもダクト壁の温度を低い温度にする強制対流が流されるダクトと、
前記ダクトの内部空間に前記強制対流を流すファンと、
前記ダクトの外に前記ダクトの前記内部空間と隔離されるように配設されており、鉛直方向に見た場合に、前記定着部と重なる位置に前記水蒸気が移動する第１孔と第２孔とを有する水蒸気移動部と、を備え、
前記第１孔と前記第２孔とは、互いに隣接して設けられ、少なくとも前記第１孔を構成する第１孔壁の一部と前記第２孔を構成する第２孔壁の一部とは、前記ダクトの前記内部空間と前記ダクトの外とを隔てる前記ダクト壁の一部であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、水蒸気発生部である定着部が存在しても排気ルーバを設置せずに装置内の結露を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１における画像形成装置の要部の構成説明図

【図2】同画像形成装置における定着装置（定着部）とその上方に配置されるダクトの外観斜視模式図

【図2A】水蒸気移動部の部分的拡大模式図

【図3】シミュレーションによって導出した、水蒸気移動部における結露水捕集孔の開口面積と捕集水分量の関係グラフ

【図4】実施例２における定着装置とその上方に配置されるダクトの外観斜視模式図

【図4A】図４のダクトの縦断平面模式図

【図5】比較例における画像形成装置の構成説明図

【発明を実施するための形態】

【0011】

下記の実施の形態において、特に明記がない場合は、構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

【0012】

《実施例１》
［画像形成部］
図１は本実施例１における画像形成装置１の構成説明図であり、（ａ）は同装置１の要部の縦断正面模式図、（ｂ）は同じく要部の縦断右側面模式図、（ｃ）は同じく要部の横断平面模式図である。（ｄ）は（ａ）における定着装置部分（定着部部分）の拡大図である。

【0013】

ここで、本実施例の画像形成装置１に関して、左右とは同装置１を正面側（図１の（ａ））から見て左または右である。同装置１の正面側が手前側、同装置１の背面側が奥側である。上下とは重力方向において上又は下である。また上流側と下流側は記録材の搬送方向において上流側と下流側である。

【0014】

この画像形成装置１は電子写真方式のモノクロレーザービームプリンタであり、パソコン等の外部ホスト装置２００から制御部１００に電気的なプリントジョブ情報が入力する。当該画像形成装置１は入力するプリントジョブ情報に基づいて画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）２の内部の画像形成部３が作像動作して記録材上にトナー像を形成する。記録材Ｐは画像形成装置によってトナー像が形成され得るシート状の記録媒体である。以下、便宜上、記録材Ｐを用紙或いは紙と記すが、記録材は紙に限定されるものではない。

【0015】

用紙Ｐに未定着のトナー像を形成する画像形成部３は、装置本体２内の所定の装着部に取り外し可能に装着されるプロセスカートリッジ４を有する。プロセスカートリッジ４は、回転駆動される感光ドラム（像担持体）５、帯電ローラ６、現像ローラ７等で構成されている。また、画像形成部３は、レーザースキャナユニット（画像露光手段）８、転写ローラ９を有する。上記のような構成の画像形成部３の電子写真プロセスや画像形成動作は周知であるからその詳細な説明は割愛する。

【0016】

画像形成部３の下方に配置されている給紙カセット１１に収納されている用紙Ｐは給紙ローラ１２及び分離パッド１３によって１枚ずつ分離されてレジストローラ対１４を含む縦搬送パス（縦パス）１５により上方へ搬送される。そして、用紙Ｐは感光ドラム５と転写ローラ９との当接部である転写ニップ部１０に導入され、転写ニップ部１０で挟持搬送されていく過程で感光ドラム５側から未定着トナー像の転写を受ける。

【0017】

転写ニップ部１０を通過した用紙Ｐは感光ドラム５から分離されて上方に搬送され、定着部である定着装置１６に導入される。定着装置１６は用紙に形成されたトナー像を加熱し用紙にトナー像を固着像として定着させる。

【0018】

［定着部］
定着部である定着装置１６は、本実施例１のものはベルト（フィルム）加熱方式、加圧ローラ駆動式のオンデマンド定着装置である。この定着装置自体は公知に属するからその説明は簡単にとどめる。

【0019】

この定着装置１６は、図１の（ｄ）を参照して、大別して、
ａ）定着部材としての円筒状で可撓性を有する定着ベルト（エンドレスベルト、第１の回転体：以下、ベルトと記す）２１とその内側に固定して配置された熱源としての細長板状のセラミックヒータ２２を含むベルトユニット（定着加熱部材）２３と、
ｂ）ベルトユニット２３と共に用紙上のトナー像を加熱加圧して定着するニップ部（定着ニップ部、加熱ニップ部）Ｎを形成する加圧部材（定着加圧部材）としての弾性加圧ローラ（第２の回転体）２４と、
ｃ）上記のベルトユニット２３と加圧ローラ２４を収容している筐体（定着装置フレーム）２５と、
を有する。

【0020】

筐体２５の下面側と上面側にはそれぞれ筐体２５の長手に沿って細長いスリット状の下向きの用紙入口（開口部）２５ａと上向きの用紙出口（開口部）２５ｂが設けられている。

【0021】

ベルトユニット２３のヒータ２２と加圧ローラ２４はベルト２１を挟んで所定の押圧力で圧接しており、ベルト２１と加圧ローラ２４との間に用紙搬送方向において所定幅のニップ部Ｎが形成される。即ち、一対の回転体としてのベルト２１と加圧ローラ２４との協働によりニップ部Ｎが形成される。

【0022】

加圧ローラ２４が駆動回転体として図１の（ｄ）において矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。これに伴い、ニップ部Ｎにおいてベルト２１に加圧ローラ２４との摩擦力で回転トルクが作用し、ベルト２１はその内面がヒータ２２の面に密着して摺動しながら加圧ローラ２４の回転に従動して矢印の反時計方向に回転する。また、ヒータ２２が電力供給により急峻に発熱し、所定の定着可能温度に立ち上げられて温調される。

【0023】

この定着装置状態において、画像形成部３側から定着装置１６に搬送される未定着トナー像が形成された用紙Ｐが下向きの入口２５ａから筐体２５内に下から上に進入してニップ部Ｎに導入される。ベルト２１はニップ部Ｎにおいて用紙Ｐのトナー像担持面と接触しつつ回転する。用紙Ｐはニップ部Ｎを下から上に挟持搬送される過程においてヒータ２２で加熱されるベルト２１の熱により加熱され、且つニップ圧を受ける。これにより、未定着トナー像が用紙Ｐ上に加熱加圧されて定着される。

【0024】

ニップ部Ｎを出た用紙Ｐは、定着装置１６の上向きの出口２５ｂから筐体２５（又は定着装置１６）の外部の上方に送り出される。そして、用紙Ｐは用紙搬送パス（記録材搬送部：排紙経路）１７により排出口２０へ搬送され、排出口２０から装置本体２の上面の排出トレイ２１上に成果物（画像形成物）として排出される。排出口２０は定着装置１６から上方に送り出された用紙Ｐを装置本体２の内部から外部に排出する用紙出口であり、定着装置１６よりも上方に配置されている。

【0025】

排紙経路である用紙搬送パス１７は定着装置１６の上方に配設されており、カール抑制ローラ対１８、用紙ガイド部材（不図示）、排出ローラ対１９等により構成されている。カール抑制ローラ対１８は定着装置１６の上向きの用紙出口２５ｂに近い位置に排出ローラ対１９は排出口２０に近い位置に配置されている。

【0026】

［結露対応システム］
定着装置１６においては、導入された用紙Ｐがニップ部Ｎにて定着加熱部材であるベルトユニットで加熱された際に用紙Ｐが含有している水分により筐体２５の内部に水蒸気が発生する。つまり、定着装置内に水蒸気が発生する。筐体内にて生じた水蒸気は本実施例においては主として上向きの用紙出口２５ｂから筐体外（又は定着装置外）に流出して自然対流にて定着装置１６の上方へ流れる。この水蒸気によって生じる問題は大きく分けて次の１）と２）の２つある。

【0027】

１）結露問題
水蒸気が定着装置内の構成部品の物体表面に結露（凝集）して水滴（結露水）を生じさせ、その水滴が用紙に付着し画像不良等を引き起こすことである。より具体的には、定着装置１６の上方へ対流した水蒸気が定着装置１６の上方において用紙搬送パス１７を構成しているカール抑制ローラ対１８、ガイド部材（不図示）、排出ローラ対１９等によって冷やされて凝集しこれらに対して結露することがある。そして、その結露による水滴が用紙に付着することで画像や用紙搬送に影響がでることがある。

【0028】

２）煙誤認問題
画像形成装置１の装置本体２の排出口が小さい場合に、大量の水蒸気が外に排出されと、白い水蒸気が視認できることがある。この視覚できる水蒸気（湯気）を煙と誤認されてしまうことがある。

【0029】

１）の問題に対しては、結露箇所を限定しその箇所において結露を促進させることで、結露を生じさせたくない箇所（用紙搬送経路）に流入する水蒸気を抑えるか、水蒸気を積極的に装置本体２の外に排気することが必要である。２）の問題に対しては装置本体２の外には水蒸気を極力排出しないことが必要である。

【0030】

従って、この１）と２）の必要性を両立させるためには、結露箇所を限定し、用紙搬送経路（両面紙搬送路も含む）へ流入する水蒸気を抑える必要がある。そこで、本実施例１においては、結露箇所を限定する次のような構成を採っている。

【0031】

１）水蒸気発生部である定着装置（定着部）１６よりも上方に、定着装置１６の筐体内にて生じて筐体外に流出し定着装置１６の上方に対流する水蒸気ａの温度よりもダクト壁の温度を低い温度にする強制対流ｂが流されるダクト３０を配置している。

【0032】

２）ダクト３０に強制対流を流すファン３１を配置している。

【0033】

３）ダクト３０に配設されており、鉛直方向に見た場合に、定着装置１６と重なる位置に水蒸気が移動する結露水捕集孔３２Ａとしての少なくとも第１孔３２Ａ－１と第２孔３２Ａ－２とを有する水蒸気移動部３２を配置している。図２Ａは図１、図２における水蒸気移動部３２の部分的拡大模式図である。

【0034】

４）水蒸気移動部３２の第１孔３２Ａ－１と第２孔３２Ａ－２とは隣接して設けられている。そして、少なくとも第１孔３２Ａ－１を構成する第１孔壁３２Ａ－１－ａの一部と第２孔３２Ａ－２を構成する第２孔壁３２Ａ－２－ａの一部とは、ダクト３０のダクト壁３４の一部である。

【0035】

以下、上記の構成をより具体的に説明する。本実施例において、ダクト３０は、装置本体２内において、定着装置（定着部）１６よりも上方であって、用紙搬送パス１７の右側に隣設され、定着装置１６の長手に沿って延在している。水蒸気移動部３２は鉛直方向に垂直な平面において定着装置１６が投影される範囲内に含まれる位置にある。

【0036】

少なくとも、水蒸気移動部３２の鉛直方向下方には、貯水部（貯水部材、貯水形状部）４０が配置されている。貯水部４０は、水蒸気移動部３２の結露水捕集孔３２Ａから結露水が垂れた場合にも、それが用紙搬送経路上に流れ落ち、画像不良等とならないように垂れた結露水を受けて貯留する機能部であり、例えば皿形容器など凹形状部である。スポンジなどの吸水部材等でも同様の効果が得られるため、凹形状部に限られたものではない。

【0037】

貯水部４０は水蒸気移動部３２の結露水捕集孔３２Ａで捕集した結露水が垂れ落ちた先に結露水を貯水することができる吸水部材あるいは容器形状部を有する構成であればよい。或いは、水蒸気移動部３２の結露水捕集孔３２Ａで捕集した結露水が垂れ落ちた先に用紙Ｐの搬送経路が存在しない装置構成であればよい。

【0038】

本実施例１において、貯水部４０は定着装置１６の装置フレーム２５の上面に配設した皿形容器部である。貯水部４０は、水蒸気移動部３２の鉛直方向下方と定着装置１６の装置フレーム２５の上面との間に配置することもできる。本実施例では、貯水部４０を設けた実施例で説明しているが、結露水の垂れ落ちる量が少なく用紙搬送経路に垂れ落ちない構成であれ、貯水部４０を設けなくてもよい。

【0039】

図２は本実施例における、定着装置（定着部）１６と、水蒸気移動部３２を具備させたダクト３０の外観斜視図である。ダクト３０は用紙搬送パス１７の排出口２０側とは反対側において用紙搬送パス１７に隣設されて定着装置１６の長手に沿って延在しており、用紙搬送パス１７に対向する側が強制対流ｂの出口部３３として開放されている。

【0040】

本実施例において、ファン３１はダクト３０の長手方向の一端側（手前側）の端部に接続されており、装置本体２の正面板２ａに設けられた隙間（窓穴）２ｂから外気（室温空気）を吸気してダクト３０の内部に強制対流ｂとして流す。本実施例の水蒸気移動部３２は、定着装置の長手方向において、ファンの設置場所を上流とした場合に、下流側に配置されている。

【0041】

外気は定着装置１６から流出して定着装置１６の上方に対流する水蒸気ａよりも温度が低い。従って、ダクト３０のダクト壁はダクト内部を流れる強制対流ｂである外気により定着装置１６の上方に対流する水蒸気ａの温度よりも低い温度に冷却される。一般的に、強制対流（外気）ｂと水蒸気ａとの温度差としては６０℃程度、強制対流ｂで冷却されるダクト壁と水蒸気ａとの温度差としては５０℃程度である。

【0042】

ファン３１は制御部１００により駆動制御され、少なくとも、画像形成装置１の画像形成動作中は駆動状態にされる。ファン３１によってダクト３０の内部に流された強制対流ｂは用紙搬送パス１７に面して開口しているダクト３０の開口部３３から用紙搬送パス１７に向って流れる。これにより、用紙搬送パス１７のカール抑制ローラ１８等の構成部材はダクト３０の開口部３３から出る強制対流ｂで冷却される。そして、ダクト３０の開口部３３から用紙搬送パス１７に向って流れる強制対流ｂは主として排出口２０から装置本体２の外側へ抜け出る。

【0043】

また、定着装置１６から送り出された用紙が用紙搬送パス１７で搬送されているときは熱を帯びている用紙Ｐは用紙搬送パス１７を搬送される過程でダクト３０の開口部３３から出る強制対流ｂにて冷却される。そして、強制対流ｂは用紙Ｐの裏面に沿って排出口２０の側に流れて主として排出口２０から装置本体２の外側へ抜け出る。

【0044】

水蒸気移動部３２は水蒸気が移動する結露水捕集孔３２Ａとしての少なくとも第１孔と第２孔とを有する。第１孔と第２孔とは、第１孔壁を介して隣接して設けられ、かつ第１孔壁の一部と第２孔壁の一部とがダクト壁の一部である。本実施例１において水蒸気移動部３２は、ダクト３０の背面側（開口部３３の側とは反対側）の外壁面に縦向き格子型孔のカニカム形態で配設されている。即ち、結露水捕集孔３２Ａを複数、隣接するように形成してある。

【0045】

ダクト３０の背面側において、強制対流ｂが流れるダクト３０の壁面において、強制対流ｂが接する壁面を内壁、その壁面で隔てられた逆側を外壁としたときに、水蒸気移動部３２の結露水捕集孔３２Ａはダクト３０の外壁面を一部として構成されている。そのため、水蒸気移動部３２における結露水捕集孔３２Ａの壁面は強制対流ｂにより冷却されるダクト３０の壁面とほぼ同温度に冷却された状態になる。本実施例においては、水蒸気移動部３２はダクト３０の背面側において、ダクト長手のほぼ奥側半部に配設しているが、ダクト長手のほぼ全長部に渡って配設することもできる。

【0046】

上記の構成において、定着装置１６に用紙Ｐが導入されることにより定着装置１６の筐体２５の内部に生じた水蒸気は本実施例においては主として上向きの用紙出口２５ｂから筐体外に流出して自然対流にて定着装置１６の鉛直方向上方（直上）へ流れる。

【0047】

本実施例においては、定着装置１６の上方には用紙出口２５ｂから出た用紙を排出口２０に搬送する用紙搬送パス１７が配設されており、用紙搬送パス１７のカール抑制ローラ対１８が用紙出口２５ｂに近い位置に存在している。そのため、用紙出口２５ｂから鉛直方向上方へ流れた水蒸気ａはこのカール抑制ローラ対１８が障害物となることで排出口２０への経路の流れが実質遮断され、大部分がダクト３０の下面と筐体２５の上面との間に水平方向に進入して対流する。

【0048】

用紙が用紙搬送パス１７で搬送されているとき、定着装置１６の用紙出口２５ｂから出た水蒸気の自然対流は用紙の表裏面において排紙経路に沿って排気されにくく、ダクト３０の下面と筐体２５の上面との間に対流する。また、用紙の表面の対流であっても、上部の排気経路はカール抑制ローラ対１８によって実質塞がれているため、用紙を迂回して裏面の対流と合流する。また、強制対流ｂがカール抑制ローラ対１８に吹き付けられていることで、カール抑制ローラ対１８の近傍の圧力が高まるため、用紙出口２５ｂから出て鉛直方向上方へ対流した水蒸気はカール抑制ローラ対１８の方向には流れにくくなる。

【0049】

上記のことから、定着装置１６の用紙出口２５ｂから上方に出た水蒸気のうち、割合でいうと、ダクト３０の下面と筐体２５の上面との間の経路への対流量は８～９割程度、排出口２０への経路の対流量は２～１割程度となる。

【0050】

自然対流は基本的には鉛直方向上方に流れるが、上部に障害物がある場合はそれを迂回しながら上方に流れる。この流れも風路によって流速方向が変動しても自然対流と呼称できる。本実施例においてはカール抑制ローラ対１８が用紙搬送パス１７の排紙経路をさえぎっている。即ち、排紙経路には障害物があり、用紙出口２５ｂから出た水蒸気の流れはこれを迂回するようにダクト３０の下面と筐体２５の上面との間に水平方向に進入して対流する。

【0051】

ダクト３０の下面と筐体２５の上面との間に水平方向に進入して対流した水蒸気ａは水蒸気移動部３２における結露水捕集孔３２Ａの下向きの開口部に導かれ、結露水捕集孔３２Ａの内部を下から上に流れる。そして、結露水捕集孔３２Ａの内部を流れる水蒸気ａが強制対流ｂにより冷却されているダクト３０のダクト壁とほぼ同温度に冷却されている水蒸気移動部３２における結露水捕集孔３２Ａの壁面との温度差（５０℃程度）によって凝集して結露する。即ち、結露水捕集孔３２Ａによって水蒸気ａを含む空気の除湿が行われる。

【0052】

そのため、結露水捕集孔３２Ａの上向きの開口部からは除湿された空気が抜け出てダクト３０の上面と装置本体２の天井板の内面との間を通ってダクト３０の開口部３３側に回り込んで対流する。そして、開口部３３から用紙搬送パス１７に向って送り出される強制対流ｂに乗って強制対流ｂと共に排出口２０から装置本体２の外部に排出される。この除湿された空気の流れは、自然対流と、ダクト３０の開口部３３から用紙搬送パス１７に向って送り出される強制対流ｂの流れによる負圧による。

【0053】

水蒸気ａを含む空気の除湿は、水蒸気移動部３２における結露水捕集孔３２Ａに限られず、強制対流ｂにより冷却されているダクト３０の下面、背面、上面のダクト壁においてもダクト壁と水蒸気ａとの温度差による水蒸気の凝集結露によってもなされる。特に、水蒸気移動部３２における結露水捕集孔３２Ａを水蒸気ａが移動することで効率的な結露と結露捕集がなされて除湿が行われる。

【0054】

なお、図１の（ｂ）において、水蒸気移動部３２の結露水捕集孔３２Ａに流れる水蒸気ａの上方への流れに対して、定着装置１６とその上のダクト３０との間で水蒸気移動部３２に非対応の部分の水蒸気は流れが水蒸気移動部３２に向う方向に描いてある。これは抜け道排気経路が限られているからである。上記の水蒸気移動部３２が非対応の部分においてはダクト３０の背面側を流れる水蒸気もある。しかし、水蒸気の一部は図示したように流れるため、分かり易さの観点からダクト背面側を上方に流れる水蒸気の流れは図には省略してある。

【0055】

前記のように、結露水捕集孔３２Ａから結露水が垂れた場合にも、それが用紙搬送経路上に流れ落ち、画像不良等とならないように、少なくとも水蒸気移動部３２の下方には貯水部４０が用意されている。

【0056】

次に水蒸気が通過する結露水捕集孔３２Ａの１個当たりの平均開口面積（結露水捕集孔３２Ａの横断面の１個当たりの開口面積）について説明する。図３にシミュレーションによって導出した、本実施例１に係るダクト３０の結露水捕集孔１つ当たりの平均開口面積と、結露水捕集孔３２Ａの捕集水分量を示す。図３によれば、結露水捕集孔１つ当たりの開口面積と孔壁面で捕集できる水分量の関係にはピークが存在する。結露水捕集孔３２Ａにおいて図３における捕集水分量が０よりも大きければ結露が発生する。

【0057】

結露水捕集孔３２Ａの開口面積は水蒸気ａを流入させる観点からは大きい方が良く、孔の数は結露水を捕集する面積を大きくするために多い方が良い。しかし、画像形成装置１において、結露水捕集孔３２Ａを設置できる領域は有限であるため、孔の開口面積を大きくしていくと、孔の設置数が減少し、結露水を捕集する面積が小さくなり捕集水分量も減少する。一方で、結露水捕集面積を増やそうとすると、孔の設置数を増やすと、孔の開口面積が小さくなり、水蒸気が孔に流入しにくくなるため、捕集水分量が減少してしまう。

【0058】

なお、図３に関して、縦軸の結露水捕集孔壁面の捕集水分量［ｍｇ／ｓ］に関与するファクターは横軸の孔１個当たりの平均開口面積の他にも、水蒸気の濃度、水蒸気と壁面との温度差、水蒸気の流速、孔の長さ等もある。図３は他のファクターは全て一定とし、平均開口面積のみを変動させて得られた捕集水分量［ｍｇ／ｓ］である。ただし、流速に関しては孔開口面積を変動させているため多少変動がある。

【0059】

以上から、１つの結露水捕集孔３２Ａの平均開口面積は、図３で捕集水分量が５ｍｇ／ｓ以上に対応した６ｍｍ^２以上１２０ｍｍ^２以下が、結露水の捕集効率が高い状態であると言える。就中、捕集水分量が１０ｍｇ／ｓ以上に対応した１２ｍｍ^２以上５５ｍｍ^２以下がより好ましい範囲である。

【0060】

なお、結露水捕集孔３２Ａの形状は実施例の格子に限らず、円状、三角形状、その他の多角形状等でも同様の捕集効果が得られる。

【0061】

以上説明したように、本実施例の画像形成装置１においては、定着装置１６から上方に対流した水蒸気の大部分は強制対流ａによって冷やされたダクト３０と水蒸気移動部３２における結露水捕集孔３２Ａにより結露水として除湿（脱水）される。つまり、定着装置１６から上方に対流した水蒸気の結露箇所が上記のダクト３０と水蒸気移動部３２に限定され、この箇所において結露が促進されることで、結露を生じさせたくない用紙搬送経路である用紙搬送パス１７に流入する水蒸気が抑えられる。

【0062】

そのため、水蒸気を装置本体外に排気するための排気口は実施例のように用紙Ｐの排出口２０に兼用させることで足り、専用の排気ルーバを設置する必要性が無くなる。そして、排気のためのファン３１としては、排気量が少なく、そのために駆動音も小さいファンを用いることが可能であり、画像形成装置の静音化が可能となる。

【0063】

かくして、定着装置１６から発生する水蒸気の専用排気ルーバを設置せずとも、画像形成装置内を除湿して用紙紙搬送経路上での結露を抑制することができ、結露による水滴が用紙に付着することで画像や用紙搬送に影響がでることが抑制される。また、画像形成装置１の装置本体２の外部に排出される水蒸気の量は少ないものとなるから、煙誤認問題も解消される。

【0064】

《実施例２》
図４は本実施例２における、定着装置１６と、その上方に配置されるダクト３０の外観斜視模式図、図４Ａは図４のダクト３０の縦断平面模式図である。このダクト３０は図１の画像形成装置１において、実施例１のダクト３０と同様に配置されるため、重複する説明は省略し、ここでは本実施例２の特徴となる構成について説明する。

【0065】

本実施例２においては、結露水捕集孔３２Ａを有する水蒸気移動部３２はダクト３０の強制対流ｂが流れる風路内に配置されている。本実施例では、結露水捕集孔３２Ａを有する水蒸気移動部３２は、ダクト３０の内部（風路内）に複数列配置させた形態で具備させている。各列の水蒸気移動部３２はダクト３０の縦断平面においてダクト長手方向に長く、ダクト短手方向に間隔をあけて配設されている。本実施例では３列配設されている。各列の水蒸気移動部３２は長手にそって複数個の結露水捕集孔３２Ａが連設されている。各結露水捕集孔３２Ａはダクト３２の底面から上面に貫通している。

【0066】

ファン３１の駆動によりダクト３０内に流される強制対流ｂはダクト３０内の各列の水蒸気移動部３２の間およびダクト３０の背面板と水蒸気移動部３２の間を通ってダクト３０内を流れ、開口部３３から出る。各列の水蒸気移動部３２の結露水捕集孔３２Ａの壁面はダクト３０のダクト壁３４で構成されている。

【0067】

結露水捕集孔３２Ａを構成するダクト壁面の割合は実施例１の結露水捕集孔３２Ａよりも大きい。結露水捕集孔３２Ａを構成するダクト壁面の内壁側は強制対流ａで冷却されているため、結露水捕集孔３２Ａの平均壁面温度が実施例１の結露水捕集孔３２Ａの平均壁面温度よりも低くなり、結露が促進され、結露水の捕集も促進される。結露水捕集孔３２Ａの形状は格子に限らず、円状、三角形状等でも同様の捕集効果が得られる。

【0068】

結露水捕集孔３２Ａを有する水蒸気移動部３２は実施例１のようにダクト３０の外側と実施例２のようにダクト３０の内側（風路内）の両方に配設した構成にすることもできる。

【0069】

《比較例》
図５は比較例の画像形成装置１Ａの構成模式図である。実施例１（図１）の画像形成装置１と共通する構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。この画像形成装置１Ａはファン設置と外装のルーバ設置により水蒸気を排気し、用紙搬送経路を除湿する構成である。

【0070】

即ち、定着装置１６で発生した水蒸気ａを上記実施例１や２のようにダクト３０と結露水捕集孔３２Ａを有する水蒸気移動部３２により結露水として除湿（脱水）することなしに装置外へ排気するために、排気ファン９０１や排気ルーバ９２３を配設している。この場合に使用する排気ファン９０１には排気量の大きいものが求められる。

【0071】

そのため、比較例の画像形成装置１Ａは、ファン９０１の駆動音、風がルーバ９２３を通過した時に発生する風切り音などの騒音がルーバ９２３から漏れてしまい、これを抑制することが難しい。比較例の画像形成装置１Ａにおいてルーバを閉じる前後の騒音レベルの差は約０．０４［Ｂ］であった。

【0072】

《その他の事項》
（１）定着部としての定着装置１６は実施例のベルト加熱方式・加圧ローラ駆動式の定着装置に限られない。熱ローラタイプ、熱チャンバータイプ、熱板タイプ、赤外線照射タイプなど従来公知の各種加熱方式の定着装置を採択可能である。

【0073】

（２）定着装置には、記録材に一旦定着された或いは仮定着された画像（定着済み画像或いはあるいｋ半定着画像）の光沢度などを改質する画像改質装置も含まれる（この場合も定着装置と呼ぶ）。

【0074】

（３）プリンタを例に説明した画像形成装置１は、モノクロの画像を形成する画像形成装置に限られず、カラーの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。

【符号の説明】

【0075】

１・・画像形成装置、１６・・定着装置（水蒸気発生部）、３０・・ダクト、３１・・ファン、３２・・水蒸気移動部、３２Ａ・・結露水捕集孔（水蒸気が移動する第１孔と第２孔）、ａ・・水蒸気、ｂ・・強制対流

【図1】

【図2】

【図2A】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図5】