JP2009192998A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像定着済みシートを冷却可能であって、シート搬送路の結露を抑制し得る定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】シートに形成した画像を加熱して定着し、画像定着されたシートを搬送する定着装置において、シート支持面を貫通する開口部103を有する下側搬送ガイド102と、下側搬送ガイド102と別体で構成され、搬送されるシートを冷却するエアを流すためのダクト105であって、下側搬送ガイド102のシート支持面と反対の面側に配置されたダクト105と、を有し、ダクト105はシート搬送路に向けて突出した通気口106を有し、通気口106の先端が下側搬送ガイド102の開口部103内であって、シート支持面よりもシート搬送路側に突出しないように配置されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、シートに形成した画像を加熱定着して搬送する定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真画像形成装置にあっては、搬送したシートにトナー像を形成し、そのシートを定着装置に搬送して加熱することで画像定着している。このような装置にあっては定着時に加熱したシートを冷却するようにしているものがある。

従来、定着後のシートを冷却する方法として、シート搬送ガイドに通気孔を設け、出力シートを冷却するとともに結露を防止するエアーフローを形成した技術の提案がなされている。例えば、特許文献１に示すように、シートから発生する水蒸気による結露を低減し、シートに水分が付着することを防止することを目的とした提案がなされている。その構成は、定着部と排出ロールとの間の搬送ガイドに複数の開口部を設け、さらに搬送ガイドの補強板に吸水と乾燥を目的としたコルク板を設けたものである。

また、特許文献２では、結露による水滴のために起きる画像不良を防ぐため、定着後の紙搬送ガイドに形成された開口部が風路の一部を形成したものがある。

また、特許文献３によれば、多数の穴を設けた無端ベルト（多孔ベルト）の内周側からエアを吸引し、ベルトを回転させながらシートを分離・搬送する装置が提案されている。

特開２０００−２３１２９３ 特許２６３７５９６ 特許３５６６３１６

しかしながら、従来の構成では、例えば、通気孔からの吹き付けは、搬送ガイドも直接冷却してしまうため、大きな風量を当てると搬送ガイドの温度が必要以上に低下し、結露を起こしやすくするだけでなく、ウォームアップ時間を長くしてしまう問題があった。

また、多孔ベルトによる吸着搬送では、ベルト自体も冷却され、ベルトの結露や保温効果の低下など、定着装置近傍に用いる搬送手段としては不利なものであった。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像定着済みシートを冷却可能であって、シート搬送路の結露を抑制し得る定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、シートに形成した画像を加熱して定着し、画像定着されたシートを搬送する定着装置において、前記画像定着されて搬送されるシートを支持するガイド部材であって、シート支持面を貫通する通気孔を有するガイド部材と、前記ガイド部材と別体で構成され、前記搬送されるシートを冷却するエアを流すためのダクトであって、前記ガイド部材のシート支持面と反対の面側に配置されたダクトと、を有し、前記ダクトはシート搬送路に向けて突出した通気口を有し、前記通気口の先端が前記ガイド部材の通気孔内であって、シート支持面よりもシート搬送路側に突出しないように配置されていることを特徴とする。

本発明にあっては、シートを冷却するためのエアを流すダクトがシート搬送路を形成する部材と別体で構成されているため、加熱されたシートを冷却しつつ、シート搬送路の結露を防止することができる。また、シート搬送路に向けて突出しているダクトの通気口がシート搬送面よりも突出していないため、画像定着後に搬送されるシートの搬送不良を防ぐことができる。

次に本発明の一実施形態に係る定着装置について、これを備えた画像形成装置とともに説明する。

〔第１実施形態〕
図１乃至図６を参照して本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置について説明する。

［画像形成装置の全体構成］
まず、第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成について、画像形成動作とともに説明する。

図６は画像形成装置の全体構成説明図である。本実施形態の画像形成装置Ａは電子写真複写機（以下、単に「複写機」という）であり、装置本体の上部には原稿の画像を読み取る原稿読取部４と、原稿読取部４で読み取った画像情報に基づいて電子写真方式によりシートＳに画像形成する画像形成手段を有する。

図６において、１は複写機本体であり、複写機本体１の上部には透明ガラス板からなる原稿台２が固定して設けられている。３は原稿送り装置であり、原稿台２の所定の位置に原稿を搬送する。この複写機では、原稿台２上の原稿の画像が原稿読取部４で読み取られる。その読み取りデータをもとに、画像形成手段によりトナー像を形成する。

画像形成手段は、電子写真方式によるものであり、帯電ローラ５へのバイアス印加によって表面を一様に帯電した感光ドラム６に、読み取りデータに基づいて書き込み部７からレーザ光を照射して静電潜像を形成する。この静電潜像を現像器８によりトナー現像して可視像化する。

上記トナー像の形成と同期するように、装置本体下部に装着されたシートカセット９に装填されたシートＳを給送ローラ10、搬送ローラ11によって感光ドラム６と転写ローラ12のニップ部へ搬送する。そして、転写ローラ12へのバイアス印加によって感光ドラム６上のトナー像をシートＳに転写して画像形成する。

上記トナー像が転写されたシートは定着装置Ｂに送られ、加熱、加圧されることによってトナー像が定着された後、排出ローラ13によって排出部14へと排出される。

［定着装置］
次に定着装置Ｂについて、図１乃至図５を参照して説明する。定着装置Ｂはシートに形成した画像を加熱して定着し、画像定着されたシートを搬送する。

定着装置は、図１に示すように、内部に発熱体が設けられ、シートＳの未定着トナーを加熱溶融させる加熱ローラ110と、フッ素系樹脂を表層にコーティングしたシリコンゴムからなる加圧ローラ111のローラ対で定着部が構成されている。このローラ対によりシートを挟持搬送する間にシートを加熱、加圧することでシートに転写されたトナー像を定着させる。

図１及び図２において、102は画像定着されて搬送されるシートＳを支持するガイド部材としての下側搬送ガイドであって、シート支持面を貫通する通気孔である開口部103を複数設けられている。また、104は下側搬送ガイド102とシートＳとの接触面積を減らして摺動抵抗を小さくするために、下側搬送ガイド102のシート支持面に設けられたリブである。

前記下側搬送ガイド102のシート支持面と反対の面側には、下側搬送ガイド102と別体で構成された冷却ダクト105が設けられている。この冷却ダクト105は、定着部で加熱されて下側搬送ガイド102上を搬送されるシートＳを冷却するためにエアを流すためのものである。

上記冷却ダクト105には下側搬送ガイド102に設けた開口部103の位置と対向する位置に、通気口106が設けられている。この通気口106は、シート搬送路に向けて突出した凸形状に形成されている。

また、前記通気口106の先端部106ａは下側搬送ガイド102の通気孔内にあって、シート支持面よりもシート搬送路側に突出しないように配置されている。このため、通気口106は下側搬送ガイド102上を搬送されるシートＳには接触しない。

図３は図２のＡ−Ａ断面説明図である。図３に示すように、冷却ダクト105には冷却ファン107が接続され、シートＳに対して直接エアを吹き付けることができるようになっている。これにより、定着部で加熱されたシートが冷却される。

また、シートＳの搬送中は冷却エア107ａが直接シートＳに当たり、シートＳの熱107ｂが下側搬送ガイド102の表面に流れる。このときのエアはシートＳの熱を保持して拡散するため、下側搬送ガイド102はシートＳが定着後に持っていた熱107ｂを受けて保温される。

シート搬送路101の上方には、図１に示すように、シートＳに接触しない空間を設けた排気ダクト108が設けられている。この排気ダクト108は、内面または外面を断熱層108ａで覆われている。断熱層はＰＰＳ繊維などの不職布や合成繊維の電気植毛、シリコーン樹脂等で構成される。

シート搬送の前後など、図４に示すように、冷却風を吹き付けるべきシートＳが下側搬送ガイド102上に無い場合、冷却ダクト105からの冷却風は排気ダクト108を通って定着装置外へ放出される。これにより、定着部や下側搬送ガイド102の保温が維持される。

なお、下側搬送ガイド102と冷却ダクト105との間は保温効果のため接触部分を持たないことが望ましい。さらには、両者間に断熱材109を構造支持体として配置することも望ましい。断熱材109はセラミック、不織布などを用いることができる。

上記のように、冷却エアが流れるダクト105と、シートを支持する下側搬送ガイド102とが別体で構成され、加熱されたシートに吹き付けられたエアが下側搬送ガイド102に沿って流れることにより、下側搬送ガイド102の温度低下が防止される。このため、加熱されたシートを冷却しつつ、シート搬送路の結露が防止される。

なお、上記構成において、下側搬送ガイドの強度を増すため、図５に示すように、高さの高いリブ112で下側搬送ガイドを構成してもよい。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図７及び図８を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

図７は第２実施形態に係る定着装置の断面説明図であり、図８は定着装置の斜視説明図である。本実施形態の定着装置Ｂは、定着部で画像定着されたシートを回転可能な無端ベルトで構成したシート搬送手段201により搬送するように構成している。

シート搬送手段201は回転軸に取り付けられたプーリ202に無端ベルト203を懸架して、図示しない駆動源によりプーリ202を回転させて無端ベルト203を回転可能としている。この無端ベルト203は、シート搬送方向と直交する方向に複数配置され、定着部で加熱されたシートの下面を支持しながら搬送する。

また、前記無端ベルト203のシート支持面よりも下方にはダクト105が設けられている。そして、ダクト105に突出して設けられた通気口106が隣接する無端ベルト相互間に配置され、この通気口の先端が前記無端ベルトによるシート支持面よりもシート搬送路側に突出しないように配置されている。また、前記ダクト105に接続されたファンにより、エアが無端ベルト203によって搬送されるシートＳに対して吸引となるように風向が設定されている。これにより、加熱されたシートからのエアが吸引され、シートが冷却されるようになっている。

本実施形態では第１実施形態の下側搬送ガイド102に該当する無端ベルト203が、シート搬送方向に回転しているため、無端ベルト203にシートＳが吸着しつつもシートＳを搬送することができる。このため、第１実施形態よりもより大きな冷却効果を得ることができる。

本実施形態の無端ベルト203は、線径Φ４〜６mmのシリコンゴムからなり、表層をフッ素系樹脂でコーティングし、トナーの付着を防いでいる。そして、無端ベルト203は加圧ローラ111近傍206付近で加圧ローラ111からの熱により保温され、結露が防止されるようになっている。

また、シート搬送路101の上方には、図７に示すように、シートＳに接触しない空間を設けたダクト204が設けられている。シートＳの搬送中はシートＳから発する水蒸気が前記ダクト204を経て上方に移動する。そこで、ダクト204内での結露を防ぐため、ダクト204内壁は植毛などの断熱層204ａで覆われている。

なお、シートＳが排出搬送路205内に無いときには、ダクト204内に残留する水蒸気は冷却ダクト105へ吸引される。

上記のように、エアが流れるダクト105と、加熱されたシートを支持搬送する無端ベルト203とが別体で構成され、加熱されたシートの熱をダクト105を介して吸引することでシートが冷却される。

また、通気口106が隣接する無端ベルトの間に配置されているために、通気口106へのエアの流れによって無端ベルトが冷却され難くい。さらに、ダクト105及び204によりシートからの水蒸気を吸引することでシート搬送路の結露を防止することができる。

定着装置の断面説明図である。 定着装置の斜視説明図である。 ダクトに流れるエアの説明図である。 ダクトに流れるエアの説明図である。 下側搬送ガイドを高さの高いリブ112で構成した例の説明図である。 画像形成装置の断面模式説明図である。 第２実施形態に係る定着装置の断面説明図である。 第２実施形態に係る定着装置の斜視説明図である。

符号の説明

Ａ …画像形成装置
Ｂ …定着装置
Ｓ …シート
１ …複写機本体
２ …原稿台
３ …原稿送り装置
４ …原稿読取部
５ …帯電ローラ
６ …感光ドラム
７ …書き込みレーザ部
８ …現像器
９ …シートカセット
10 …給送ローラ
11 …搬送ローラ
12 …転写ローラ
13 …排出ローラ
14 …排出部
101 …シート搬送路
102 …下側搬送ガイド
103 …開口部
105 …冷却ダクト
106 …通気口
106ａ …先端部
107 …冷却ファン
107ａ …冷却風
108 …排気ダクト
108ａ …断熱層
109 …断熱材
110 …加熱ローラ
111 …加圧ローラ
201 …シート搬送手段
202 …プーリ
203 …無端ベルト
204 …ダクト
204ａ …断熱層
205 …排出搬送路

Claims (4)

1. シートに形成した画像を加熱して定着し、画像定着されたシートを搬送する定着装置において、
   前記画像定着されて搬送されるシートを支持するガイド部材であって、シート支持面を貫通する通気孔を有するガイド部材と、
   前記ガイド部材と別体で構成され、前記搬送されるシートを冷却するエアを流すためのダクトであって、前記ガイド部材のシート支持面と反対の面側に配置されたダクトと、
   を有し、
   前記ダクトはシート搬送路に向けて突出した通気口を有し、前記通気口の先端が前記ガイド部材の通気孔内であって、シート支持面よりもシート搬送路側に突出しないように配置されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記ガイド部材と前記ダクトとの間に断熱材を配置したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. シートに形成した画像を加熱して定着し、画像定着されたシートを搬送する定着装置において、
   画像定着されたシートを搬送するために、シート搬送方向と直交する方向に複数配置された回転可能な無端ベルトと、
   前記搬送されるシートを冷却するエアを流すためのダクトと、
   前記ダクトはシート搬送路に向けて突出した通気口を有し、
   前記通気口は隣接する無端ベルトの間に配置され、通気口の先端が前記無端ベルトによるシート支持面よりもシート搬送路側に突出しないように配置されていることを特徴とする定着装置。
4. シートに画像を形成し、定着して排出する画像形成装置において、
   搬送されるシートに画像を形成する画像形成手段と、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の定着装置と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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