JP2008090197A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置本体に対して着脱可能にユニット化された定着装置を備える画像形成装置において、画像の定着が行なわれる定着位置の直近でエアーの吹き付けや吸引を行なうことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】加熱ロール２３と加圧ロール２４を用いて用紙３１に画像を定着するとともに、画像形成装置本体に対して着脱可能にユニット化された定着装置１３と、定着装置１３の定着位置で画像の定着がなされた用紙３１の紙面にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備え、定着装置１３のユニットの内部に、エアー吹き付け手段の一部となるダクト３２を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置では、帯電、露光、現像、転写及び定着を含む画像形成プロセスによって用紙に画像を形成している。また、定着プロセスでは、その前の転写プロセスで用紙に転写されたトナー画像を、加熱及び加圧によって用紙に定着させている。このため、定着装置には、一方を加熱ロール、他方を加圧ロールとした定着ロール対が設けられている。

このように熱を利用して用紙に画像（トナー）を定着する熱定着方式の定着装置を備える画像形成装置に関して、定着装置から排出された用紙にエアーを吹き付けることにより、カールの発生を抑制する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

エアーの吹き付けによってカールの発生を効果的に抑制するには、加熱ロールと加圧ロールによる画像の定着位置の下流側において、できるだけ定着位置に近いところで用紙にエアーを吹き付けることが有効である。また、定着装置は、交換等のために、画像形成装置本体に対して着脱可能にユニット化する場合がある。

特開２０００−７５７０９号公報

本発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能にユニット化された定着装置を備える画像形成装置において、画像の定着が行なわれる定着位置の直近でエアーの吹き付けや吸引を行なう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。

請求項１に記載の発明は、少なくとも熱を利用して用紙に画像を定着するとともに、画像形成装置本体に対して着脱可能にユニット化された定着装置と、前記定着装置の定着位置で画像の定着がなされた用紙の紙面にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備え、前記定着装置のユニットに前記エアー吹き付け手段の少なくとも一部を設けてなることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記エアー吹き付け手段の一部は、エアー吹き付けのためのエアー流路を形成するダクトであることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記定着装置のユニットの側面を用いて前記ダクトを形成してなることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記定着装置の定着位置から送り出された用紙を搬送する搬送手段を、前記ダクトとともに前記定着装置のユニット内に設けてなることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記搬送手段を通しロール対で構成してなることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、少なくとも熱を利用して用紙に画像を定着するとともに、画像形成装置本体に対して着脱可能にユニット化された定着装置と、前記定着装置の定着位置で画像の定着がなされた用紙の紙面側からエアーを吸引するエアー吸引手段とを備え、前記定着装置のユニットに前記エアー吸引手段の少なくとも一部を設けてなることを特徴とする画像形成装置である。

請求項７に記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記エアー吸引手段の一部は、エアー吸引のためのエアー流路を形成するダクトであることを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、前記定着装置のユニットの側面を用いて前記ダクトを形成してなることを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、前記定着装置の定着位置から送り出された用紙を搬送する搬送手段を、前記ダクトとともに前記定着装置のユニット内に設けてなることを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明は、請求項９記載の画像形成装置において、前記搬送手段を通しロール対で構成してなることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、定着装置をユニット化した場合に、画像の定着が行なわれる定着位置の直近で用紙の紙面にエアーを吹き付けることができる。

請求項２に記載の発明によれば、定着位置の間近にエアー吹き出し口が臨むようにダクトを配置することができる。

請求項３に記載の発明によれば、定着装置のユニットの側面に隣接した位置にエアー吹き付けのためのダクトを形成することができる。

請求項４に記載の発明によれば、定着装置のユニット全体をカバーで覆うことにより、搬送手段を覆う専用のカバーが不要になる。

請求項５に記載の発明によれば、搬送手段を通しロール対で構成することにより、熱を利用した画像の定着で用紙から発生する水蒸気の下流側への流出を通しロール対で防止することができる。

請求項６に記載の発明によれば、定着装置をユニット化した場合に、画像の定着が行なわれる定着位置の直近で用紙の紙面側からエアーを吸引することができる。

請求項７に記載の発明によれば、定着位置の間近にエアー吸引口が臨むようにダクトを配置することができる。

請求項８に記載の発明によれば、定着装置のユニットの側面に隣接した位置にエアー吸引のためのダクトを形成することができる。

請求項９に記載の発明によれば、定着装置のユニット全体をカバーで覆うことにより、搬送手段を覆う専用のカバーが不要になる。

請求項１０に記載の発明によれば、搬送手段を通しロール対で構成することにより、熱を利用した画像の定着で用紙から発生する水蒸気の下流側への流出を通しロール対で防止することができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態では、相対応する部分に同じ符号を付して説明することとする。

図１は本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置１は、画像読取装置２及び外部機器（パーソナルコンピュータ等）３と通信回線４によって接続された受信部５と、この受信部５で受信した画像データに基づいて画像書込部６を制御する画像記録制御部７と、画像書込部６によって静電潜像が書き込まれるドラム状の像保持体（感光体ドラム）８と、像保持体８の円周方向に沿って配設された帯電器９、現像器１０及びクリーナー１１と、像保持体８に形成されたトナー画像を用紙に転写するロール形状の転写体（以下、「転写ロール」と記す）１２と、用紙に転写されたトナー画像を定着させる定着装置１３と、定着装置１３でトナー画像の定着がなされた用紙を搬送方向の下流側へと搬送する搬送ロール対１４と、搬送ロール対１４によって搬送された用紙を機外に排出する排出ロール対１５と、排出ロール対１５によって排出された用紙を積載状態で収容する排出トレイ１６と、像保持体８及び転写ロール１２の対向位置（ニップ位置）を用紙が通過するように形成された用紙搬送路１７と、画像形成に使用される用紙を積載状態で収容する用紙積載トレイ１８と、用紙積載トレイ１８に積載された用紙を用紙搬送路１７に供給する用紙供給ユニット１９とを備えた構成となっている。画像読取装置２は、画像形成装置１の一機能部として存在するものであってもよいし、画像形成装置１とは別個の機能部として存在するものであってもよい。

［第１実施形態］
図２及び図３は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。図示のように、定着装置１３は、画像形成装置本体の一部となるユニット装着部２０に対して着脱可能（取り付け及び取り外し可能）にユニット化（一体化）されている。定着装置１３のユニット化は、少なくとも画像定着用の部材をネジ等の固定手段で相互に組み付けて一体化することにより実現されるものである。

搬送ロール対１４は、上述のようにユニット化された定着装置（以下、「定着ユニット」と記す）１３よりも用紙搬送方向の下流側に設けられている。搬送ロール対１４は、定着ユニット１３の定着位置（後述）から送り出された用紙を用紙搬送方向の下流側へと搬送するもので、安全用のカバー２２で覆われている。また、搬送ロール対１４は、図４に示すような通しロール対によって構成されている。通しロール対とは、用紙搬送方向と直交する方向（ロール軸方向）において、画像形成装置で取り扱う最小用紙幅以上、好ましくは最大用紙幅Ｗ以上の長さにわたって互いのロール面が連続的に接触するように、各々のロールの直径をロール軸方向で一定（均一）にしたロール対である。ただし、通しロール対を構成する２つのロールのうち、一方のロールの直径と他方のロールの直径は同じであってもよいし異なっていてもよい。また、各々のロールの外周面に僅かな切り欠きが設けられていてもよい。

一方、定着ユニット１３の内部には、加熱ロール２３と加圧ロール２４が組み込まれている。加熱ロール２３は用紙の第１面に接触し、加圧ロール２４は用紙の第２面に接触するように配置されている。用紙の第１面と第２面は表裏の関係にある。用紙の第１面とは、定着ユニット１３よりも用紙搬送方向の上流側に配置された像保持体８と転写ロール１２との間を用紙が通過するときに、トナー画像が転写される用紙の面（画像保持面）をいい、その反対側の面が用紙の第２面（非画像保持面）となる。加熱ロール２３と加圧ロール２４は、所定の圧力で接触する状態に配置されている。用紙に対するトナー画像の定着は、加熱ロール２３と加圧ロール２４の間（接触部）を用紙が通過するときに、加熱ロール２３によって用紙に加えられる熱と加圧ロール２４によって用紙に加えられる圧力を利用して行なわれる。このため、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部は、定着ユニット１３における画像の定着位置（用紙に画像の定着が行なわれる位置）となる。

加熱ロール２３と加圧ロール２４はユニットカバー２５によって覆われている。ユニットカバー２５は、上述した２つのロール（２３，２４）を含めて、定着ユニット１３全体を覆うカバーである。ユニットカバー２５の上部には、定着ユニット１３の取り付けや取り外しに際して定着ユニット１３を手で持ち上げる場合などに、定着ユニット１３を容易に取り扱えるように取っ手２６が設けられている。また、ユニットカバー２６には、用紙搬送方向の一方と他方に位置して用紙取り込み口２７と用紙送り出し口２８が設けられている。用紙取り込み口２７は、定着ユニット１３をユニット装着部２０に取り付けたときに、用紙搬送方向の上流側に向けて開口するように配置される。また、用紙送り出し口２８は、定着ユニット１３をユニット装着部２０に取り付けたときに、用紙搬送方向の下流側に向けて開口するように配置される。

定着ユニット１３の内部において、用紙取り込み口２７の近傍には第１の用紙案内部材２９が設けられている。第１の用紙案内部材２９は、用紙取り込み口２７から取り込んだ用紙を、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部へと案内するものである。一方、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部から用紙送り出し口２８までの区間には、第２の用紙案内部材３０が設けられている。第２の用紙案内部材３０は、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部から、当該ロールの回転によって送り出される用紙を、用紙送り出し口２８まで案内するものである。

これにより、定着ユニット１３をユニット装着部２０に取り付けた状態では、用紙取り込み口２７から取り込んだ用紙３１を、第１の用紙案内部材２９によって加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部（定着位置）に案内するとともに、当該接触部から送り出された用紙３１を、第２の用紙案内部材３０によって用紙送り出し口２８へと案内し、かつ当該用紙送り出し口２８から定着ユニット１３の外部に送り出す構成となっている。

さらに、定着ユニット１３の内部には、エアー吹き付け手段の一部となるダクト３２が設けられている。エアー吹き付け手段は、例えばカールの発生を防止するなどの目的で用紙を冷却するために、定着ユニット１３の定着位置で画像の定着がなされた用紙の紙面にエアーを吹き付けるものである。エアー吹き付け手段によるエアーの吹き付け方向は、用紙の紙面に対して垂直な方向に設定されている。

ダクト３２は、エアー吹き付けのためのエアー流路を形成する中空の部材である。ダクト３２の一端部（上端部）は、第２の用紙案内部材３０を構成する上下一対の案内部材３０Ａ，３０Ｂのうち、下側の案内部材３０Ｂに接続する状態で配置されている。さらに詳述すると、下側の案内部材３０Ｂには、例えば複数の穴が形成された通風部が設けられ、この通風部に臨むように、ダクト３２の一端部で開口するエアー吹き出し口が配置されている。また、ダクト３２の他端部（下端部）は、ユニットカバー２５の底面部に開口する状態で配置されている。

一方、画像形成装置本体の内部には、ダクト３３が設けられ、このダクト３３の内部にエアー流の発生手段（発生源）となるファン３４が組み込まれている。ダクト３３の一端部（上端部）は、ユニット装着部２０の底部に開口する状態で配置されている。そして、ユニット装着部２０に定着ユニット１３を取り付けた状態では、定着ユニット１３内のダクト３２と画像形成本体内のダクト３３が互いに接続されて共通のエアー流路を形成する構成となっている。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置においては、定着ユニット１３の内部にダクト３２を設けるとともに、このダクト３２に接続するように画像形成装置本体内にダクト３３を設け、ファン３４の駆動によって発生させたエアー流を、ダクト３２，３３の接続によって形成されるエアー流路を通して定着ユニット１３内に導入することにより、第２の用紙案内部材３０によって案内される用紙３１の第２面にエアーを吹き付ける構成となっている。このため、定着ユニット１３と別個にダクトを設ける場合に比較して、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部（定着位置）に近いところで用紙３１の紙面にエアーを吹き付けることができる。したがって、例えばエアー吹き付け手段を用紙のカールを矯正するカール矯正装置として設け、定着直後の用紙をエアーの吹き付けにより冷却してカールの発生を抑制する場合は、定着直後の用紙３１を効率良く冷却して、カールの発生を効果的に抑制することが可能となる。

また、エアー吹き付け手段によるエアーの吹き付け位置よりも用紙搬送方向の下流側に配置された搬送ロール対１４を通しロール対で構成することにより、熱を利用した画像の定着によって用紙から水蒸気が発生した場合に、この水蒸気の下流側への流出を通しロール対で防止することができる。ただし、搬送ロール対１４を通しロール対で構成すると、ロールの表面温度が高温になるため、ユーザーがロールに直接触れることがないように、搬送ロール対１４全体をカバー２２で覆っている。

なお、ここでは画像形成装置本体内に設けられたダクト３２の内部にファン３４を設けるものとしたが、これに限らず、例えば図５に示すように、定着ユニット１３内に設けられたダクト３２の内部にファン３４を設けるようにしてもよい。かかる構成を採用した場合は、エアー流の発生源となるファン３４と、このファン３４で発生させたエアー流を用紙の紙面方向に導くダクト３２からなるエアー吹き付け手段の全部が定着ユニット１３の内部に設けられたものとなる。

また、上記の例では用紙の片面（第２面）だけにエアーを吹き付ける構成となっているが、定着ユニット１３内に設けたダクトを利用して、用紙の両面（第１面と第２面）にエアーを吹き付ける構成を採用することも可能である。

［第２実施形態］
図６及び図７は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。この第２実施形態に係る画像形成装置の主たる特徴は、定着ユニット１３のユニットカバー２５の一部を用いてダクト３２を構成し、このダクト３２を通して用紙３１の第２面（紙面）にエアーを吹き付ける構成とした点にある。ダクト３２を構成するユニットカバー２５の一部２５Ａは、定着ユニット１３の側面を形成している。ユニット装着部２０から定着ユニット１３を取り外した状態では、ダクト３２によって形成されるエアー流路の片側（加圧ロール２４に対向する側）が開放されたかたちとなる。また、ユニット装着部２０に定着ユニット１３を取り付けた状態では、ダクト３２によって形成されるエアー流路の片側がユニットカバー２５の一部（ユニットの側面）２５Ａによって閉じられたかたちとなる。

したがって、ユニット装着部２０に定着ユニット１３を取り付けた状態でファン３４を駆動すると、ファン３４の回転によって発生したエアーがダクト３２内を流れて用紙３１の第２面に吹き付けられる。この場合、ユニットカバー２５の一部２５Ａはユニットの側面を形成し、このユニットの側面を用いてダクト３２を形成しているため、定着ユニット１３の側面に隣接した位置にエアー吹き付けのためのダクト３２を配置することができる。このため、定着ユニット１３と別個にダクトを設ける場合に比較して、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部（定着位置）に近いところで用紙３１の紙面にエアーを吹き付けることができる。

［第３実施形態］
図８及び図９は本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。この第３実施形態に係る画像形成装置の主たる特徴は、上記第１実施形態と比較して、定着ユニット１３の内部にダクト３２と搬送ロール対１４の両方を設けた点にある。搬送ロール対１４は、上記図４で示したように通しロール対で構成されるものである。

用紙搬送方向において、ダクト３２は、画像の定着位置となる加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部よりも下流側に配置され、搬送ロール対１４は、ダクト３２よりも下流側に配置されている。つまり、定着ユニット１３の内部において、加熱ロール２３と加圧ロール２４を定着ロール対とすると、ダクト３２は、定着ロール対（２３，２４）と搬送ロール対１４との間に設けられた第２の用紙案内部材３０（さらに詳しくは下側の案内部材３０Ｂ）に接続する状態で配置されている。

本発明の第３実施形態に係る画像形成装置においては、定着ユニット１３の内部にダクト３２を設けるとともに、このダクト３２に接続するように画像形成装置本体内にダクト３３を設け、ファン３４の駆動によって発生させたエアー流を、ダクト３２，３３の接続によって形成されるエアー流路を通して定着ユニット１３内に導入することにより、第２の用紙案内部材３０によって案内される用紙３１の第２面にエアーを吹き付ける構成となっている。このため、定着ユニット１３と別個にダクトを設ける場合に比較して、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部（定着位置）に近いところで用紙３１の紙面にエアーを吹き付けることができる。したがって、例えばエアー吹き付け手段を用紙のカールを矯正するカール矯正装置として設け、定着直後の用紙をエアーの吹き付けにより冷却してカールの発生を抑制する場合は、定着直後の用紙３１を効率良く冷却して、カールの発生を効果的に抑制することが可能となる。

また、定着ユニット１３の内部に搬送ロール対１４を組み込み、この搬送ロール対１４を含めて定着ユニット１３全体をユニットカバー２５で覆う構成を採用しているため、搬送ロール対１４を覆う専用のカバーが不要になる。さらに、搬送ロール対１４を通しロール対で構成すれば、熱を利用した画像の定着によって用紙から発生する水蒸気の下流側への流出を通しロール対で防止することができる。

なお、上記各実施形態においては、定着ユニット１３の定着位置で画像の定着がなされた用紙の紙面にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段を備えた構成を採用したが、本発明に係る画像形成装置の構成としては、エアー吹き付け手段に代えてエアー吸引手段を備えた構成を採用してもよい。エアー吸引手段は、例えばファン３４の回転駆動によって発生するエアー流の方向が、上記各実施形態の場合と比較して逆方向になるように設定することで実現可能である。

上記のエアー吸引手段を備える画像形成装置では、定着ユニット１３の定着位置で画像の定着がなされた用紙の紙面側から上記ダクト３２を通してエアーを吸引することになる。このため、定着ユニット１３と別個にダクトを設ける場合に比較して、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部（定着位置）に近いところで用紙の紙面側からエアーを吸引することができる。したがって、例えばエアー吸引手段を用紙のカールを矯正するカール矯正装置として設け、定着直後の用紙をエアーの吸引により冷却してカールの発生を抑制する場合は、定着直後の用紙３１を効率良く冷却して、カールの発生を効果的に抑制することが可能となる。

また、上記第２実施形態のように定着ユニット１３の側面を用いてダクト３２を形成することにより、定着ユニット１３の側面に隣接した位置にエアー吸引のためのダクト３２を配置することができる。このため、定着ユニット１３と別個にダクトを設ける場合に比較して、加熱ロール２３と加圧ロール２４の接触部（定着位置）に近いところで用紙３１の紙面側からエアーを吸引することができる。

また、上記第３実施形態のように定着ユニット１３の内部にダクト３２と搬送ロール対１４を設けて、定着ユニット１３全体をユニットカバー２５で覆うことにより、搬送ロール対１４を覆う専用のカバーが不要になる。

本発明が適用される画像形成装置の構成例を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図（その１）である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図（その２）である。 搬送ロール対の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図（その１）である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図（その２）である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図（その１）である。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図（その２）である。

符号の説明

１…画像形成装置、１３…定着装置（定着ユニット）、１４…搬送ロール対、２０…ユニット装着部、２３…加熱ロール、２４…加圧ロール、２５…ユニットカバー、３２，３３…ダクト、３４…ファン

Claims (10)

1. 少なくとも熱を利用して用紙に画像を定着するとともに、画像形成装置本体に対して着脱可能にユニット化された定着装置と、
   前記定着装置の定着位置で画像の定着がなされた用紙の紙面にエアーを吹き付けるエアー吹き付け手段とを備え、
   前記定着装置のユニットに前記エアー吹き付け手段の少なくとも一部を設けてなる
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記エアー吹き付け手段の一部は、エアー吹き付けのためのエアー流路を形成するダクトである
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記定着装置のユニットの側面を用いて前記ダクトを形成してなる
   ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記定着装置の定着位置から送り出された用紙を搬送する搬送手段を、前記ダクトとともに前記定着装置のユニット内に設けてなる
   ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記搬送手段を通しロール対で構成してなる
   ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 少なくとも熱を利用して用紙に画像を定着するとともに、画像形成装置本体に対して着脱可能にユニット化された定着装置と、
   前記定着装置の定着位置で画像の定着がなされた用紙の紙面側からエアーを吸引するエアー吸引手段とを備え、
   前記定着装置のユニットに前記エアー吸引手段の少なくとも一部を設けてなる
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記エアー吸引手段の一部は、エアー吸引のためのエアー流路を形成するダクトである
   ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記定着装置のユニットの側面を用いて前記ダクトを形成してなる
   ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記定着装置の定着位置から送り出された用紙を搬送する搬送手段を、前記ダクトとともに前記定着装置のユニット内に設けてなる
   ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
10. 前記搬送手段を通しロール対で構成してなる
    ことを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。

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