JP2008116858A - 像加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、加圧ローラの断熱性能を発揮させつつ、記録材の通過中に発生する蒸気を効率良く定着装置外部に排出させ、結露スリップを抑制し、画像不良の発生を防止することである。
【解決手段】記録材Ｐの記録面側に位置し発熱する発熱手段３０と、発熱手段３０に圧接しつつ回転駆動する加圧ローラ３４と、発熱手段３０と加圧ローラ３４の定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐを案内する排出分離ガイド２０と、を有し、記録材上の画像を加熱処理する定着装置１１であって、排出分離ガイド２０は、定着ニップ部Ｎの下流側であって且つ記録材Ｐの非記録面側に設けられ、定着装置１１の外部に繋がる開口部２２を有することを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、記録材上の画像を加熱処理する像加熱装置及びこの像加熱装置を備えた複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来から、電子写真プロセスを用いたプリンタでは、パソコン等からの画像信号に基づくトナー像（未定着画像）を記録材上に静電的に担持させ、これを定着装置で加熱及び加圧することにより、前記トナー像を記録材上に定着させている。前記電子写真プロセスの定着装置等に用いられる像加熱装置としては、例えば図１１に示す定着装置がある。

図１１（ａ）は従来の定着装置の概略断面図、図１１（ｂ）は従来の定着装置の記録材搬送方向上流側（Ｊ方向）から見た図である。１００はヒータユニットであり、通電により発熱するヒータ１０１、耐熱性で円筒状の定着フィルム１０２、ヒータ１０１を保持すると共に定着フィルム１０２の回転をガイドするフィルムガイド１０３、ステー１０４、フランジ１０５よりなる。

１０６は加圧ローラであり、芯金１１４と、その外周に設けられた弾性ゴム部１１５からなる。前記ヒータユニット１００と加圧ローラ１０６は不図示の加圧手段により所定の圧力で圧接されることにより定着ニップ部Ｎを形成している。

１０７は排出ローラ対であり、排出ローラ１０８と排出コロ１０９からなる。１１０，１１３は上述した各部材を収納した定着装置筐体、１１２は前記筐体１１０の記録材搬送方向上流側部分に設けた入口ガイドである。

加圧ローラ１０６は、図１１（ｂ）に示す加圧ローラギア１１６を介してプリンタ本体内にあるメインモータからの駆動力が伝達されて回転し、この回転に従動して定着フィルム１０２が回転する。

一方、ヒータ１０１は、不図示の温調回路を介して電力が供給され、所定温度（定着温度）となるように前記供給電力が調整されている。

このように、加圧ローラ１０６及び定着フィルム１０２を回転させ、ヒータ１０１を所定温度に昇温させた状態で、未定着画像が転写された記録材Ｐを前記ヒータユニット１００と加圧ローラ１０６との間の定着ニップ部Ｎに導入する。定着ニップ部Ｎに導入された記録材Ｐは、定着フィルム１０２と密着された状態で搬送される。これにより、定着フィルム１０２を介したヒータ１０１からの熱、及びヒータユニット１００と加圧ローラ１０６との圧接圧が前記記録材Ｐに加えられ、記録材上にトナー像が熱圧定着される。

そして前記定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは排出ローラ１０８と排出コロ１０９から成る排出ローラ対１０７によって出力側へ搬送される。

しかし、上述した従来の定着装置においては以下のような問題点があった。

上述した定着装置では、加圧ローラ１０６が回転駆動して、定着フィルム１０２が従動回転する構成になっている。このため、定着フィルム１０２が摺動する部分の抵抗力Ｒ１（フィルムガイド１０３との摺動抵抗）、Ｒ２（ヒータ１０１との摺動抵抗）、Ｒ３（フランジ１０５のガイド面との摺動抵抗）からなる摺動抵抗Ｆ２が生じる。従って、記録材Ｐを搬送する為には、記録材Ｐに加圧ローラ１０６から与えられる搬送力Ｆ１と前記摺動抵抗Ｆ２との関係が、Ｆ１＞Ｆ２になるように設定されている。

しかしながら、低温状態（常温）で連続印刷する場合の最初の１０枚程度までの間などは、加圧ローラ１０６の温度がまだ低い状態で記録材が搬送されてくる。このため、記録材Ｐに多量の水分が含まれていた場合に、ヒータ１０１による加熱により定着ニップ部Ｎにおいて前記記録材Ｐに含まれている水分が蒸発して加圧ローラ１０６の表面で結露し、加圧ローラ１０６の摩擦係数が低下してしまう。これによって前記摺動抵抗Ｆ２と前記搬送力Ｆ１の関係がＦ１＜Ｆ２になってしまい、記録材がスリップする状況が発生し（以下結露スリップと呼ぶ）、前記定着ニップ部Ｎでの搬送速度が画像形成部での搬送速度よりも遅くなる。このため、定着装置と画像形成部の間で記録材がたるみ、搬送路近傍の部材に記録材上の未定着画像が擦れてしまったり、最悪の場合加圧ローラ１０６で搬送されず、紙詰まり（以下ジャムと呼ぶ）の発生につながる。

そこで、これらの問題を解決するための技術が提案されている。例えば特許文献１には、定着装置の上部に開口部を設けることにより、定着装置で発生する水蒸気を前記開口部から定着装置外へ排出させる構成が開示されている。また、特許文献２には、定着装置の下方に結露防止用のファンを設けて、加圧ローラの駆動に応じて稼動させることにより、定着装置内の結露を防止する技術が開示されている。

特開平９−２９７４８０号公報 特開平５−１３４５１３号公報

上述したような定着ニップ部Ｎにおいて発生する蒸気は、特に記録材の搬送方向下流側且つ非記録面側（加圧ローラ１０６側）に飛散りやすい。これは、記録材Ｐの搬送方向と加圧ローラ１０６の回転方向から、定着ニップ部Ｎで発生した蒸気が定着ニップＮ下流側に循環しやすいからである。また、トナー像が乗っている記録面側はトナー像が膜となっているために蒸気が飛びにくく、非記録面側である加圧ローラ１０６側に蒸気が循環しやすくなるからである。また、通常加圧ローラ１０６は断熱性能を保持させるべく不図示のガイド部材や筺体（板金フレーム）等に囲まれており、定着装置外部との空気の流れがほぼ遮断された状態にある。このため、加圧ローラ１０６の回転方向に循環した蒸気が逃げ場を失い、最終的に加圧ローラ１０６表面に水滴となって付着し、結果的に結露スリップとなってジャムが発生してしまうこともあり得る。

従って、この現象はプロセススピードが速いほど、蒸気の循環が速いため、結露スリップの発生が顕著に現れる。

また、加圧ローラ１０６の結露を防ぐために加圧ローラ周りを開放したり、或いは冷却ファンを用いて風を吹き付けた場合、本来加圧ローラが持つべき断熱という特性を損なう事になる。つまり、加圧ローラの結露は防げるものの、該加圧ローラが冷却されてしまうことになる。これにより、定着ニップ部Ｎにおいてトナー像の定着が甘くなり、画像不良を引き起こす事になる。

このように、従来の構成では、加圧ローラ表面の結露に伴なうスリップジャムと、加圧ローラの断熱性能の保持を両立させることが困難であった。

そこで、本発明の目的は、加圧ローラの断熱性能を保持しつつ、記録材の通過中に発生する蒸気を効率良く定着装置外部に排出させ、結露スリップを抑制し、画像不良の発生を防止することである。

上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、記録材の記録面側に位置し発熱する発熱手段と、前記発熱手段に圧接しつつ回転駆動する加圧部材と、前記発熱手段と前記加圧部材の圧接ニップ部を通過した記録材を案内するガイド部材と、を有し、記録材上の画像を加熱処理する像加熱装置であって、前記ガイド部材は、前記圧接ニップ部の下流側であって且つ記録材の非記録面側に設けられ、像加熱装置の外部に繋がる開口部を有することを特徴とする。

本発明によれば、低温状態の圧接ニップ部を記録材が通過した場合であっても、圧接ニップ部の下流側且つ記録材の非記録面側に設けた開口部から蒸気が排出される。すなわち、加圧部材の断熱性能を保持しつつ、記録材の通過中に発生する蒸気が効率良く像加熱装置外部に排出される。これにより、結露によるスリップジャムの抑制や画像不良の発生を防止することができ、スムーズな記録材の搬送を実現することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本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る。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る像加熱装置を備えた画像形成装置について説明する。図２は第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

画像形成装置は、像担持体としての感光ドラム１を備え、感光ドラム１は駆動手段である不図示の本体駆動モータによって、矢印の方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。ここでは画像形成装置のプロセススピードは２００ｍｍ／ｓｅｃである。

感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電装置としての帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写装置としての転写ローラ５、クリーニング装置としてのクリーニングブレード６が配置されている。これらの装置と感光体ドラムとによって、記録材に画像を形成する画像形成手段を構成している。

また、装置本体下部には、記録材（紙、印刷紙、用紙シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルム等）Ｐを収納した給送カセット７が配置されている。また、記録材Ｐの搬送経路に沿って順に、給送ローラ１５、搬送ローラ８、トップセンサ９、感光ドラム１と転写ローラ５、搬送ガイド１０、定着装置１１、排出ローラ１３、排出トレイ１４が配置されている。

次に、上述した構成の画像形成装置の動作を説明する。

不図示の本体駆動モータによって矢印方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。露光装置３はレーザスキャナであり、不図示のコンピュータ・画像読取装置等のホスト装置から入力される目的の画像情報の信号に対応したレーザ光を出力し、そのレーザ光で不図示の折り返しミラーを介して感光ドラム１面を走査露光する。すると、感光ドラム１の露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、現像ローラを有し、この現像ローラに現像バイアスを印加して感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。感光ドラム１上のトナー像は、転写ローラ５によって記録材Ｐに転写される。

一方、記録材Ｐは、給送カセット７から給送ローラ１５によって一枚ずつ給送され、搬送ローラ８によって感光ドラム１と転写ローラ５間の転写ニップ部に向けて搬送される。このとき記録材Ｐは、トップセンサ９によって先端が検知され、感光ドラム１上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ５には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。

転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、搬送ガイド１０を沿って定着入口ガイド１６に搬送され、像加熱装置としての定着装置１１に案内される。未定着トナー像はここで加熱、加圧されて記録材Ｐ上に定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、排出分離ガイド２０に沿って分離ガイドローラ１２へと搬送され、排出ローラ１３から装置本体上面の排出トレイ１４上に排出される。

一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置６のクリーニングブレードによって除去され、次の画像形成が行われる。

以上の動作を繰り返すことで、次々に画像形成を行うことができる。

次に、定着装置１１の詳細について説明する。

図３は、第１実施形態に係る定着装置１１の概略構成を示す断面図である。本実施形態における定着装置は、加熱体としてセラミックヒータを用いたフィルム加熱方式の定着装置である。

図３において、３１は加熱体支持部材としての耐熱性樹脂性である横長のヒータステーであり、耐熱性のエンドレスフィルム３２（以下フィルムと呼ぶ）の内面のガイド部材となる。フィルム３２は、加熱体であるヒータ３３を含む上記ヒータステー３１に外嵌させてある。このフィルム３２の内周長とヒータ３３を含むヒータステー３１の外周長はフィルム３２の方を若干（例えば３ｍｍ程度）大きくしてある。従ってフィルム３２は、ヒータ３３を含むステー３１に対して周長が余裕をもってルーズに外嵌している。ヒータ３３は、アルミナ等でできた基板の略中央に沿って、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料（発熱体）を厚み１０μｍ、幅約１〜５ｍｍにスクリーン印刷等により塗工し、その上に保護層としてガラスやフッ素樹脂等をコートしている。このヒータステー３１、フィルム３２、ヒータ３３によって発熱手段３０を構成している。

３４は前記発熱手段３０に圧接しつつ回転駆動する加圧部材としての加圧ローラである。この加圧ローラ３４は、ヒータ３３との間でフィルム３２を挟んで定着ニップ部Ｎ（圧接ニップ部）を形成し、フィルム３２を駆動する回転体である。加圧ローラ３４は、アルミの加圧ローラ芯金（軸）３５と、この軸に外装したシリコーンゴムを用いた加圧ローラ弾性体部３６とからなり、加圧ローラ芯金３５の端部が不図示の駆動手段であるモータにより駆動されることで矢印の方向に回転駆動される。加圧ローラ３４が回転駆動されることでフィルム３２も回転駆動される。

フィルム３２は非駆動時においてはヒータ３３と加圧ローラ３４との定着ニップ部Ｎに挟まれている部分を除く残余の大部分は略全周長部分がテンションフリーである。

加圧ローラ３４が回転駆動されると定着ニップ部Ｎにおいてフィルム３２に加圧ローラ３４の回転周速と略同速度をもってフィルム裏面がヒータ３３の面を摺動しつつ矢印方向に回転駆動される。

フィルム駆動とヒータ３３の発熱体への通電を行わせた状態において、未定着画像を担持した記録材Ｐが定着ニップ部Ｎのフィルム３２と加圧ローラ３４との間に記録面上向きで導入される。すると、記録材Ｐはフィルム３２と一緒に定着ニップＮを通過していき、定着ニップ部Ｎにおいてフィルム裏面に接しているヒータ３３の熱エネルギーがフィルム３２を介して記録材Ｐに付与されてトナー像Ｔの熱定着がなされ、定着装置外部へ排出される。

１６は定着入口ガイドであり、搬送ガイド１０により搬送された記録材Ｐを定着装置１１の定着ニップ部Ｎに案内する役割を担っている。

２０はガイド部材としての排出分離ガイドであり、定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐをフィルム３２或いは加圧ローラ３４に巻きつかせないようにスムーズに分離ガイドローラ１２まで案内する役割を担っている。

前記排出分離ガイド２０について更に詳しく説明する。図１は排出分離ガイド２０の正面図及び斜視図である。排出分離ガイド２０は、前記定着ニップ部Ｎの下流側であって且つ記録材の非記録面側に設けられている。排出分離ガイド２０は、記録材Ｐと接触する複数の分離ガイドリブ２１を有しており、該分離ガイドリブ２１は記録材Ｐを小さい摩擦でスムーズに搬送させる役割を果たしている。本例において、分離ガイドリブ２１の記録材Ｐと接する面の幅は約１ｍｍであり、それぞれ排出分離ガイド２０の長手方向（搬送方向と直交する記録材の幅方向）の中心から左右略等間隔に１０本ずつ設けられている。

また、排出分離ガイド２０は、定着装置１１の外部に繋がる開口部２２を有している。この開口部２２は、前記各ガイドリブ２１の間に設けられている。このように排出分離ガイド２０に開口部２２を設けることにより、加圧ローラ３４の断熱性能を保持しつつ、定着ニップ部Ｎにおいて発生した水蒸気を定着装置１１の外部に排出させることができる。

前記開口部２２の大きさは、図１に示すように、記録材の搬送方向の長さ（高さ）ｔ１が３ｍｍ以上、搬送方向と直交する記録材の幅方向の長さｔ２が２ｍｍ以上であることが好ましい。この開口部２２の大きさは、加圧ローラ３４の断熱性能を保持する範囲で、定着ニップ部Ｎで発生した水蒸気を定着装置１１の外部に排出させることが可能な大きさであることが好ましい。本例では、開口部２２の大きさは、搬送方向は約７ｍｍであり、幅方向はそれぞれ若干異なるが４〜２０ｍｍといった大きさとなっている。

また図３（ｂ）に示すように、排出分離ガイド２０の加圧ローラ３４側端部は、記録材Ｐが加圧ローラ３４に巻きつかないように、定着ニップ部Ｎの搬送方向への延長線に対して非記録面側（図中下側）の位置にある。本例では、排出分離ガイド２０の加圧ローラ３４側端部は、定着ニップ部Ｎの搬送方向への延長線に対して長さｔ３（約１．５ｍｍ）だけ非記録面側の位置にある。更に、排出分離ガイド２０の定着ニップ部Ｎ側の端部は、加圧ローラ３４の近傍に配置されている。具体的には排出分離ガイド２０の定着ニップ部Ｎ側の端部は、加圧ローラ３４との間隔ｔ４が２ｍｍ以下となるように配置されている。本例では、加圧ローラ３４の断熱性能を保持するために、排出分離ガイド２０の定着ニップ部Ｎ側の端部と加圧ローラ３４との間隔を１ｍｍとしている。これは、加圧ローラ３４が熱膨張した場合の排出分離ガイド２０との接触を考慮して設定された値である。同様に、定着入口ガイド１６の定着ニップ部Ｎ側の端部の位置も、加圧ローラ３４との間隔が１ｍｍとなるように配置されている。

こうして加圧ローラ３４とその周囲のガイド部材２０，１６との間隔を狭くすることにより、加圧ローラ３４をより密閉状態に近づけて断熱性を発揮させている。

次に、搬送中に定着ニップＮにおいて発生した水蒸気の流れについて説明する。

図４は、排出分離ガイド２０に開口部２２が無い場合における水蒸気の流れを示したものである。搬送中に記録材Ｐの先端が排出分離ガイド２０に達した瞬間から記録材Ｐの後端が定着ニップ部Ｎから排出されるまでの間、排出分離ガイド２０、加圧ローラ３４、及び記録材Ｐによって閉ざされた空間Ｓが生じる。なお、図示していないが、長手方向（記録材の幅方向）の左右両側には、定着入口ガイド１６、排出分離ガイド２０、及び加圧ローラ芯金３５の両端軸を固定せしめるための筺体（板金フレーム）がある。このため、通常は長手方向の左右端からは殆ど蒸気が逃げない構成となっている。

上記図４に示す構成を用いて低温状態で記録材を通紙した場合、定着ニップ部Ｎの下流側且つ非記録面側に発生した水蒸気量が、前述した空間Ｓの飽和水蒸気量を上回る。これにより、この水蒸気が水滴となって排出分離ガイド２０や加圧ローラ３４に付着する結露現象が発生する。特に湿度が８０％あるような高湿環境下においては、搬送される記録材Ｐの含む水分量が多い（１０％以上ある）ため、結露する量はより顕著になる。結露現象によって加圧ローラ３４に水滴が付着した結果、加圧ローラ３４の摩擦係数が急速に低下してしまう。これにより、加圧ローラ３４から記録材Ｐに与える搬送力Ｆ１が弱まり、フィルム３２側の摺動抵抗Ｆ２と前記搬送力Ｆ１の関係がＦ１＜Ｆ２となってしまう。これにより、定着ニップ部Ｎにおいて後続の記録材が結露スリップを引き起こしてジャムが発生してしまう。なお、本発明者の測定においては、湿度８０％の高湿環境下において約５％の割合でジャムが発生している。

また、結露スリップによるジャムが発生しない場合においても、排出分離ガイド２０のガイドリブ２１に付着した水滴が後続の記録材に転移することにより画像が滲む等の画像不良を引き起こしてしまう。

これに対して図５に示すように排出分離ガイド２０に開口部２２を設けることにより、定着ニップ部Ｎの下流側且つ非記録面側において、通紙中に排出分離ガイド２０、加圧ローラ３４、及び記録材Ｐとによって閉ざされた空間が生じることが無くなる。これにより、定着ニップ部Ｎにおいて発生した蒸気が積極的に開口部２２から排出され、排出分離ガイド２０や加圧ローラ３４への水滴付着を大幅に低減することができる。従って、図４に示すように後続の記録材Ｐが加圧ローラ３４の結露によってスリップジャムしたり、排出分離ガイド２０に付着した水滴によって画像不良が発生するのを抑制することができる。なお、本構成を用いて上記同環境下（湿度８０％）での測定を行ったところ、結露スリップによるジャムの発生は０％となる。

また、本構成は排出分離ガイド２０のガイドリブ２１以外の部分を開放させるものである。すなわち、本構成の排出分離ガイド２０は、各ガイドリブ２１の間に開口部２２を設けたものである。このため、ガイドリブ２１の先端より下の部分、つまり加圧ローラ３４の定着ニップ部Ｎより下の部分は従来と同等の構成であることから、加圧ローラ３４の断熱性能を保持することができる。

本例において、ガイドリブ２１の本数を長手方向に２０本としているが、これは本体スピードや性能に応じて適宜変更可能であるものとする。但し、記録材をスムーズに搬送させるためには、少なくとも長手方向中心から左右にそれぞれ複数本（２本以上）あることが好ましい。また、画像形成装置本体内のセンサ部やその他機能から、排出分離ガイド２０におけるガイドリブ２１の位置は必ずしも左右等間隔である必要は無い。

また、本例において開口部２２の大きさを高さ７ｍｍ、幅４〜２０ｍｍとしているが、これに対しても本体スピードや性能、或いは画像形成装置本体、定着装置の大きさに応じて適宜変更可能であるものとする。但し、積極的に蒸気を定着装置外部に排出させるためには、開口部の大きさは（加圧ローラの断熱性能を保持する範囲で）当然大きい方がより好ましい。

また、本例において、排出分離ガイド２０の加圧ローラ３４側先端と加圧ローラ３４との間隔ｔ４を１ｍｍとしているが、これは加圧ローラの特性（膨張）に応じて適宜変更可能であるものとする。但し、加圧ローラの断熱性能を保持するためには、加圧ローラ３４との間隔ｔ４を２ｍｍ以下とする必要がある。

また、本例において、長手方向の左右両側には、定着入口ガイド１６、排出分離ガイド２０、及び加圧ローラ芯金３５の両端軸を固定せしめるための筺体（板金フレーム）があり、通常は長手左右方向からは殆ど蒸気が逃げない構成としている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、長手左右方向に蒸気の逃げ（排出）口があった場合においても、上記ガイド２０に開口部２２を設けた構成による効果は確認している。すなわち、加圧ローラの断熱性能を保持しつつ、記録材の通過中に発生する蒸気を効率良く定着装置外部に排出でき、結露によるスリップジャムの抑制や画像不良の発生を防止することができる。つまりこれは、加圧ローラの回転方向を鑑みて、記録材の幅方向よりも搬送方向への蒸気排出口を設ける方が効果が絶大であることを意味している。

上述したように、定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐを案内する排出分離ガイド２０において、記録材と接触するリブ以外の部分に開口部２２を設ける。これにより、低温状態で吸湿紙を通紙した場合であっても、加圧ローラ３４の断熱性能を低下させること無く、定着ニップ部Ｎにおいて発生した蒸気を積極的に外部に排出させることができる。またこれにより、結露によるスリップジャムの抑制や画像不良の防止を行いスムーズな紙搬送を実現することができる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態においては、前述した第１実施形態の構成に加えて更に、通紙状態に応じて開口部を開閉するようにしている。これにより、定着装置内全体の断熱をより保持することができる。詳しくは、通紙前のウォームアップ時間や連続通紙時の紙間中など記録材が定着ニップ部を通過していない時間は開口部を閉じておくことにより定着装置内の断熱性を高めるものである。

具体的な動作について図６、図７を用いて説明する。図６、図７において、各部材の基本的な機能については第１実施形態と同様である。２３は検知手段としての排出センサであり、定着ニップ部Ｎの近傍においてフラグの動作に応じて不図示のフォトインタラプタがＯＮ／ＯＦＦすることにより、記録材の有無をチェックするものである。この排出センサ２３は、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過して排出センサ２３の位置まで到達したことを検知する役目を果たしている。そのほか、それ以降の排出処理部分で、記録材Ｐを両面パスへ送るためのタイミングを取るための役目を果たしたり、定着直後に記録材Ｐが詰まってジャムになっていることを検知時間で判断する役目を果たしている。なお、この排出センサは第１実施形態においても不図示ではあるが設けられているものである。

排出センサ２３のフラグは、図６の回転方向に回転可能となっており、図７に示すように記録材Ｐが通過して排出センサ２３のフラグを倒すことによって、同図回転方向に回転する構成となっている。２４は遮蔽板であり、排出センサ２３の検知情報に応じて開口部２２を開閉する開閉部材である。本例の遮蔽板２４は、排出センサ２３の回転動作と連動して同図同方向に回転するものである。つまり、非通紙状態の場合は、排出センサ２３及び遮蔽板２４は図６に示す位置にある。この時、遮蔽板２４は排出分離ガイド２０の開口部２２を塞いでいる状態となっている。通紙が開始されると、定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐが排出センサ２３のフラグを同図回転方向に回転し、これに追随して遮蔽板２４も同方向に回転する。これによって開口部２２が開放状態にとなる。

本例において、開口部２２を開閉する遮蔽板２４を、排出センサ２３のフラグ動作に応じたメカ的な機構で開閉させる構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば排出センサ２３のフォトインタラプタのＯＮ／ＯＦＦに応じて動作するソレノイドを用いて遮蔽板２４を開閉するなど、記録材Ｐの通紙タイミングに併せて開閉制御をすればその他の構成であっても良い。

上述したように、通紙状態に応じて開口部２２の開閉制御を行うことにより、排出分離ガイド２０の開口部２２は記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過している時のみ開放される。これにより、前述した実施形態の効果に加えて更に、定着ニップ部Ｎで発生する蒸気を効率良く排出させることができる。また例えば通紙前のウォームアップ状態や連続通紙中の紙間において、遮蔽板２４が排出分離ガイド２０の開口部２２を塞ぐことから、定着装置内の熱を外部に逃がさない働きを成している。これにより、加圧ローラの断熱性能を更に高めるだけでなく、加熱部（ヒータ）において余分な熱を与える必要が無くなることから省エネを確保することができる。

〔第３実施形態〕
第３実施形態では、定着装置内部の蒸気を開口部２２から定着装置外部、更には画像形成装置本体外部に排出するような風路構成をとっている。これによって、画像形成装置本体の高速化や耐久に応じた最適な蒸気排出を行うことができる。

具体的には、図９に示すように、定着装置１１の下側に本体内部を冷却する冷却ファン２５を設けている。更に、前記冷却ファン２５から送られてくる風が、定着装置１１の底穴２８から排出分離ガイド２０を沿って開口部２２を通過して定着装置外部、更にはルーバー２６から本体外部に蒸気を排出させる風路（図中の矢印）２９を構成している。

冷却ファン２５の風力は、強ければ強いほど結露スリップに対して効果があることは当然であるが、風力が強すぎる場合、加圧ローラ３４が本来持つべき断熱性能を損なう可能性がある。本例では、定格電圧で０．３５〜０．４４ｍ^３／分の風力を持つ冷却ファンを用いて、定着装置１１の底穴２８から入り込む風速が０．４〜０．６ｍ／ｓｅｃとなるように冷却ファン２５の風力を制御している。これにより、加圧ローラ３４の断熱性能と結露スリップの両立を図っている。

このような構成を用いることにより、定着ニップ部Ｎで発生した蒸気を即座に本体外部へと排出することから、本体のスピードアップにも対応することができる。また、定着装置内部の蒸気を常に本体外部に排出することから、連続通紙や耐久に寄らず常に安定した画像と搬送性を提供することができる。

また図１０は、第２実施形態と同様に、定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐが排出センサ２３のフラグを倒したと同時に遮蔽板２４が開口部２２を開放することによって初めて風路構成が成り立つことを示している。ここでは、定着装置１１の底穴２８にも新たな遮蔽板２７を設けている。本例では、排出センサ２３の不図示のフォトインタラプタのＯＮ／ＯＦＦに応じて動作するソレノイドを用いて遮蔽板２４，２７を開閉するものである。

このような構成を用いることにより、加圧ローラ３４や定着装置内部の断熱性能を保持しつつ、結露スリップに対する効果を得ることができ、安定した画像と搬送性を提供することができる。

本例において、定着装置１１の底穴２８から入り込む風速が０．４〜０．６ｍ／ｓｅｃとなるように冷却ファン２５の風力を制御しているが、これは本体のプリントスピードや性能によって適宜変更可能であるものとする。但し、加圧ローラ３４の断熱性能と結露スリップを両立させるためには、定着装置１１の底穴２８から入り込む風速を０．３ｍ／ｓｅｃから０．８ｍ／ｓｅｃの範囲に制御することが好ましい。

上述したように、冷却ファン２５を用いて定着装置内部の蒸気を開口部２２から定着装置外部、更には本体外部に排出するような風路構成をとることによって、更なる結露スリップの防止を図ることができ、安定した画像と搬送性を提供することができる。また、定着ニップ部Ｎで発生した蒸気を即座に本体外部に排出することから、本体の高速化にも対応することができる。また、定着装置内部の蒸気を常に本体外部に排出することから、本体の耐久に対しても効果を発揮することができる。更に、排出センサを用いて記録材が通過しているときのみ遮蔽板を開放することにより、加圧ローラや定着装置の断熱性能をより保持することができる。

なお、前述した実施の形態では、像加熱装置として、画像形成装置の画像加熱定着装置を例示したが、これに限定されるものではなく、画像面加熱つや出し装置、仮定着装置などの他の像加熱装置としても効果的に活用することができる。

また、前述した実施の形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に用いられる像加熱装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

第１〜３実施形態における画像形成装置の排出分離ガイドを示す正面図及び斜視図 第１実施形態における画像形成装置を示す概略図 第１実施形態における画像形成装置の定着装置の横断面図 開口部を持たない定着装置の蒸気の循環を示す概略図 第１実施形態における定着装置の蒸気の循環を示す概略図 第２実施形態における画像形成装置の排出分離ガイド及び遮蔽板の動作を示す概略図 第２実施形態における画像形成装置の排出分離ガイド及び遮蔽板の動作を示す概略図 定着ニップ部で発生した蒸気の循環を示す概略図 第３実施形態における定着装置の蒸気の循環を示す概略図 第３実施形態における遮蔽板を用いた場合の蒸気の循環を示す概略図 （ａ）は従来例の定着装置を示す概略断面図、（ｂ）は従来例の定着装置を示す長手方向概略図

符号の説明

Ｎ …定着ニップ部（圧接ニップ部）
Ｐ …記録材
１１ …定着装置（像加熱装置）
１６ …定着入口ガイド
２０ …排出分離ガイド（ガイド部材）
２１ …分離ガイドリブ
２２ …開口部
２３ …排出センサ（検知手段）
２４ …遮蔽板（開閉部材）
２５ …冷却ファン
２６ …ルーバー
２７ …遮蔽板
２８ …底穴
２９ …風路
３０ …発熱手段
３１ …ヒータステー
３２ …フィルム
３３ …ヒータ
３４ …加圧ローラ（加圧部材）

Claims (8)

1. 記録材の記録面側に位置し発熱する発熱手段と、前記発熱手段に圧接しつつ回転駆動する加圧部材と、前記発熱手段と前記加圧部材の圧接ニップ部を通過した記録材を案内するガイド部材と、を有し、記録材上の画像を加熱処理する像加熱装置であって、
   前記ガイド部材は、前記圧接ニップ部の下流側であって且つ記録材の非記録面側に設けられ、像加熱装置の外部に繋がる開口部を有することを特徴とする像加熱装置。
2. 前記ガイド部材は、前記記録材と接触する複数のガイドリブを有し、前記ガイドリブの間に前記開口部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
3. 前記開口部は、記録材の搬送方向の長さが３ｍｍ以上、搬送方向と直交する記録材の幅方向の長さが２ｍｍ以上の大きさを持つことを特徴とする請求項１又は２に記載の像加熱装置。
4. 前記ガイド部材の前記圧接ニップ部側の端部と前記加圧部材との間隔が２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の像加熱装置。
5. 前記圧接ニップ部の近傍で記録材の有無を検知する検知手段と、前記検知手段の検知情報に応じて前記開口部を開閉する開閉部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の像加熱装置。
6. 記録材上に画像を形成する画像形成手段と、前記記録材上の画像を加熱する像加熱手段と、を有する画像形成装置において、前記像加熱手段として請求項１乃至５のいずれか１項に記載の像加熱装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記像加熱装置の内部に風を送り込む冷却ファンと、前記冷却ファンによって前記開口部から排出された前記像加熱着装置内の蒸気を画像形成装置外に排出させるための風路と、を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記冷却ファンから前記像加熱装置の内部に入り込む風の風速が０．３ｍ／ｓｅｃから０．８ｍ／ｓｅｃの範囲であることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。