JP2008081268A

JP2008081268A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2008081268A
Application number: JP2006263922A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Konishi; 弘人小西
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-10

Abstract

【課題】部品点数を抑えて小型化することができ、しかも、用紙の冷却およびカール補正・除去のいずれについても十分にその効果を発揮させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着装置３の排出側に配置されたカール除去装置４により定着装置３から排出された用紙Ｐのカールが除去される。この際、剛性の第２ローラ４２が可撓性の第１ローラ４１に押圧した状態（食い込んだ状態）で第１ローラ４１および第２ローラ４２間を用紙Ｐが通過することにより、用紙Ｐが矯正されてカールが除去される。一方、第１ローラ４１に押圧している第２ローラ４２には、冷却構造（中空ローラ４２１およびヒートパイプ４２２）が備えられており、用紙Ｐが第１ローラ４１および第２ローラ４２間を通過している間、第２ローラ４２により用紙の熱が吸収されて冷却される。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリンタ、コピー機、ファクシミリおよびこれらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、転写後のトナーを用紙に定着させる定着装置を有する画像形成装置に関する。

プリンタ、コピー機、ファクシミリおよびこれらの複合機等の画像形成装置においては、転写部においてトナーを転写した後、定着装置にて転写後の用紙を加熱圧着することにより、用紙上のトナーが用紙に定着される。この定着装置においては、ローラ対等で用紙を挟み込みつつ加熱圧着するため、用紙がカールするおそれがある。この定着装置で発生したカールを除去するために定着装置の排出側にデカーラローラ対等を用いてカールを補正・除去するカール除去装置が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

一方、定着装置において加熱圧着された用紙の温度を下げることにより装置内の温度上昇を抑制するために、定着装置の排出側に冷却ローラが配置される用紙冷却装置も公知となっている（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−２２１５７４号公報特開２００４−１０９７３２号公報

しかしながら、カール除去装置および用紙冷却装置は、いずれも定着装置の排出側に設置する必要があるため、カールを除去する構成と用紙の温度を低下させる構成とをともに備えることとすると、部品点数の増加によるコストの増大の問題があった。加えて、画像形成装置が大型化してしまう問題があった。さらに、いずれの構成においても定着装置の排出側の近くに設置するのが好ましい。つまり、カールの除去については、定着装置による定着後なるべく早く行うことにより、用紙のカールを効果的に除去することができ、用紙の冷却についても定着装置による定着後なるべく早く行うことにより、装置内の温度上昇を効果的に抑制することができる。ところが、いずれか一方の構成（カール除去装置または用紙冷却装置）を定着装置の排出側の近くに配置すると、いずれか他方の構成（用紙冷却装置またはカール除去装置）がより遠くに配置せざるを得なくなり、当該いずれか他方の構成による効果が十分に得られない問題も生じ得る。

本発明はかかる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、部品点数を抑えて小型化することができ、しかも、用紙の冷却およびカール補正・除去のいずれについても十分にその効果を発揮させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、転写後のトナーを用紙に定着させる定着装置と、定着装置から排出された用紙のカールを除去するカール除去装置とを具備し、前記カール除去装置は、可撓性の第１ローラと、当該第１ローラを押圧する位置に配置される剛性の第２ローラとを有し、前記第２ローラに冷却構造を持たせたことを特徴とするものである。

上記構成の画像形成装置によれば、用紙に転写されたトナーが定着装置において用紙に定着される。この際、定着装置を通過することにより用紙がカールする場合が生じる。

ここで、定着装置の排出側に配置されたカール除去装置により定着装置から排出された用紙のカールが除去される。この際、剛性の第２ローラが可撓性の第１ローラに押圧した状態（食い込んだ状態）で第１ローラおよび第２ローラ間を用紙が通過することにより、用紙が矯正されてカールが除去される。一方、第１ローラに押圧している第２ローラには、冷却構造が備えられており、用紙が第１ローラおよび第２ローラ間を通過している間、第２ローラにより用紙の熱が吸収されて冷却される。

このように、カール除去装置の一部に冷却構造を持たせることにより、装置の大型化を防止し、部品点数の増加を抑えることができる。また、カールの除去および用紙の冷却のいずれについても同じように定着装置に近づけて配置することができるため、カールの除去および用紙の冷却の双方についてその効果を十分に発揮させることができる。

好ましくは、第２ローラは、第１ローラを押圧する中空ローラと、前記中空ローラの内部に挿通されたヒートパイプとを有するように構成される。

この場合、第２ローラは、中空ローラの内部にヒートパイプが挿通された構成を有している。したがって、冷却効率の高いヒートパイプを挿通することにより、冷却効果をより高めることができる。

さらに好ましくは、前記中空ローラの内周面にフィン形状が形成されるように構成される。

この場合、第２ローラに接した用紙の熱が中空ローラ内の内周面に形成されたフィン形状を通じてヒートパイプに吸収される。したがって、フィン形状により、中空ローラの内周面の表面積が増大するため、ヒートパイプへの放熱がより効率的に促進される。

また、好ましくは、前記第２ローラの少なくとも一端部に放熱機構が形成されるように構成される。

この場合、第２ローラに接した用紙の熱が第２ローラを介して第２ローラの少なくとも一端部（用紙の通過領域外）に形成された放熱機構に移動し、放熱機構から放熱される。したがって、第２ローラの冷却構造により第２ローラに吸収された熱を第２ローラの端部から効率よく放熱することができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、カール除去装置の一部に冷却構造を持たせることにより、装置の大型化を防止し、部品点数の増加を抑えることができる。また、カールの除去および用紙の冷却のいずれについても同じように定着装置に近づけて配置することができるため、カールの除去および用紙の冷却の双方についてその効果を十分に発揮させることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置についての好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施形態における画像形成装置の概略断面図である。

本実施形態における画像形成装置は、枚葉紙等の用紙を積載する給紙部１と、給紙部１から搬送された用紙に印刷画像を転写する転写部２と、転写後のトナーを用紙に定着させる定着装置３と、定着装置３から排出された用紙のカールを除去するカール除去装置４と、転写部２から定着装置３に用紙を搬送する搬送ベルト５と、用紙を排出する排出トレイ６と、カール除去装置４から排出トレイ６等に定着後の用紙を搬送する排出搬送路７とを具備する。なお、本発明は、広くトナーを使用するレーザプリンタ、ファクシミリ、コピー機等およびこれらの複合機に適用可能である。また、定着装置３の構成は、特に限定されず、例えば、定着ローラおよび加圧ローラを用いたもの、加圧ローラおよび定着ベルトを用いたもの等、種々の態様を採用可能である。

図２は図１の画像形成装置における定着装置近傍の概略断面図である。また、図３は図２のカール除去装置近傍の拡大概略断面図である。さらに、図４は図２のカール除去装置近傍を用紙搬送方向から見た概略図である。

本実施形態の画像形成装置のカール除去装置４は、図２〜図４に示すように、可撓性の第１ローラ４１と、当該第１ローラ４１を押圧する位置に配置される剛性の第２ローラ４２とを有し、前記第２ローラ４２に冷却構造を持たせたことを特徴とするものである。

上記構成の画像形成装置によれば、用紙に転写されたトナーが定着装置３において用紙に定着される。この際、定着装置３を通過することにより用紙がカールする場合が生じる。

ここで、定着装置３の排出側にカール除去装置４が配置される。定着装置３から排出された用紙は、用紙搬送路８を通じてカール除去装置４に搬送され、カール除去装置４においてカールが除去される。

より具体的に説明する。本実施形態の第１ローラ４１は、回転軸となる剛性の芯ローラ４１１と、芯ローラ４１１の外周面に取り付けられた可撓性のスポンジローラ４１２とを有する。なお、本実施形態においては、図４に示すように、複数のスポンジローラ４１２が芯ローラ４１１の長手方向に所定間隔離間して配置されているが、長手方向に連続した（一本の）スポンジローラとしてもよい。また、スポンジローラ４１２は、第２ローラ４２の押圧により撓む（第１ローラ４１に沿って変形する）材質であればよく、例えば、ゴム、合成樹脂等、特に限定されない。また、形状も必ずしもスポンジ形状（多孔性を有する形状）に限られず、例えば、中実形状、中空形状等、特に限定されない。

一方、第２ローラ４２は、第１ローラ４１を押圧する中空ローラ４２１と、前記中空ローラの内部に挿通されたヒートパイプ４２２とを有するように構成される。

第２ローラ４２の中空ローラ４２１は、剛性であれば、材質は特に限定されないが、鉄、アルミ等の金属材料等、熱伝導性の高い材質が好ましい。また、本実施形態においては、図３に示すように、前記中空ローラ４２１の内周面にフィン形状４２３が形成されるように構成される。

また、ヒートパイプ４２２は、公知のヒートパイプ（例えば、アルミ、銅、銀等の密閉パイプ内に少量の液体（作動液）を真空封入し、内壁に毛細管構造（ウィック）を備えたもの）を種々適用可能である。

上記構成のカール除去装置４においては、図３に示すように、剛性の第２ローラ４２（の中空ローラ４２１）が可撓性の第１ローラ４１に押圧した状態（食い込んだ状態）で第１ローラ４１および第２ローラ４２間を用紙Ｐが通過する。これにより、用紙Ｐが第１ローラ４１および第２ローラ４２により矯正されてカールが除去される。一方、第１ローラ４１に押圧している第２ローラ４２には、上記冷却構造（中空ローラ４２１およびヒートパイプ４２２）が備えられており、用紙Ｐが第１ローラ４１および第２ローラ４２間を通過している間、第２ローラ４２により用紙Ｐの熱が吸収されて冷却される。

このように、カール除去装置４の一部に冷却構造を持たせることにより、装置の大型化を防止し、部品点数の増加を抑えることができる。また、カールの除去および用紙Ｐの冷却のいずれについても同じように定着装置３に近づけて配置することができるため、カールの除去および用紙の冷却の双方についてその効果を十分に発揮させることができる。

また、中空ローラ４２１は、内部にヒートパイプ４２２が挿通された構成を有している。したがって、冷却効率の高いヒートパイプ４２２を挿通することにより、冷却効果をより高めることができる。さらに、ヒートパイプ４２２を内包する中空ローラ４２１の内周面にフィン形状４２３が形成されているため、第２ローラ４２に接した用紙Ｐの熱が中空ローラ４２１の内周面に形成されたフィン形状４２３を通じてヒートパイプ４２２に吸収される。したがって、フィン形状４２３により、中空ローラ４２１の内周面の表面積が増大するため、ヒートパイプ４２２への放熱がより効率的に促進される。

また、本実施形態においては、図４に示すように、前記第２ローラ４２の一端部に放熱機構４２４が形成されるように構成される。より具体的には、前記中空ローラ４２１内の前記ヒートパイプ４２２の一端部（用紙Ｐの通過領域外）に複数の放熱フィン４２５を有する放熱機構（ヒートシンク）４２４が形成されている。

この場合、第２ローラ４２の中空ローラ４２１に接した用紙Ｐの熱が中空ローラ４２１に内包されたヒートパイプ４２２を介してヒートパイプ４２２の一端部に形成された放熱機構４２４に移動し、放熱機構４２４から放熱される。したがって、第２ローラ４２の冷却構造により第２ローラ４２に吸収された熱を第２ローラ４２の端部から効率よく放熱することができる。また、放熱機構４２４を複数の放熱フィン４２５により形成することにより、放熱のための表面積を増やしつつ、放熱機構を小型化することができる。

さらに、放熱機構４２４に対して送風する冷却ファン等の送風機構（図示せず）を別途設けてもよい。この場合、送風機構から送風することにより、冷却効果をさらに高めることができる。従来において、冷却ファンの送風を直接ローラに当てて冷やす構成（例えば、特許文献２参照）が公知であるが、用紙Ｐに対しても風が当たることにより用紙Ｐが乱れて搬送不良が生じる事態が生じ得る。これに対し、放熱機構４２４に対して冷却ファン等の送風機構から送風することにより、用紙Ｐに直接送風することを回避することができ、冷却効率を向上させつつ、搬送不良を防止することができる。

以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。

例えば、本実施形態においては冷却構造としてヒートパイプ４２２を中心とした構成について説明したが、これに限られず、熱伝導性の高い金属等の中空パイプのみを用いることとしてもよい。また、熱伝導性の高い金属等からなる中実の第２ローラを用いることとしてもよい。あるいは、中空のパイプ内に水等の液体を流通させる（液冷する）こととしてもよい。また、放熱機構４２４もその形状（例えば、平板フィン、棒状フィン、多孔形状等）、材質（例えば、アルミ等）、方法（例えば、空冷、液冷等）等、種々の態様が採用可能である。また、放熱機構４２４は、第２ローラ４２の両端部にそれぞれ設けることとしてもよい。この際、両端部にそれぞれ設けられる放熱機構は、異なる構成でもよいし、同じ構成でもよい。あるいは、第２ローラ４２の両端から１つの放熱機構に連結されることとしてもよい。

本発明の一実施形態における画像形成装置の概略断面図である。図１の画像形成装置における定着装置近傍の概略断面図である。図２のカール除去装置近傍の拡大概略断面図である。図２のカール除去装置近傍を用紙搬送方向から見た概略図である。

符号の説明

３定着装置
４カール除去装置
４１第１ローラ
４２第２ローラ
４２１中空ローラ（冷却機構）
４２２ヒートパイプ（冷却機構）
４２３フィン形状
４２４放熱機構

Claims

転写後のトナーを用紙に定着させる定着装置と、
定着装置から排出された用紙のカールを除去するカール除去装置とを具備し、
前記カール除去装置は、可撓性の第１ローラと、当該第１ローラを押圧する位置に配置される剛性の第２ローラとを有し、
前記第２ローラに冷却構造を持たせたことを特徴とする画像形成装置。
前記第２ローラは、
前記第１ローラを押圧する中空ローラと、
前記中空ローラの内部に挿通されたヒートパイプとを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記中空ローラの内周面にフィン形状が形成されることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
前記第２ローラの少なくとも一端部に放熱機構が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。