JP2013167869A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートのシート搬送方向の先端部が湾曲することにより発生し得るシートの巻き付きジャムを防止可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】トナー像を形成し、形成したトナー像をシートＳに転写する画像形成部３と、画像形成部３でトナー像が転写されたシートＳを加熱して、シートＳにトナー像を定着させる定着対４２と、定着対４２のシート搬送方向下流側のシート搬送路に配置され、シート搬送路を通過するシートＳのシート搬送方向と直交するシート幅方向に相対的な温度差を付与し、通過するシートＳをシート幅方向の少なくとも１箇所で湾曲させる冷却ファン４１及び第１送風ダクト４５ｃと、を備えた画像形成装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、シートに転写されたトナー画像を加熱定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置には、電子写真方式が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置は、像担持体上に形成した静電潜像をトナーで現像して可視画像化（トナー像化）し、これをシートに転写した後、熱及び圧力により定着させる。そのため、電子写真方式の画像形成装置は、加熱及び加圧することでシートに未定着のトナー画像を定着させる定着装置を備えている。

定着装置は、一般に、加熱部としての定着ローラまたは定着フィルムと、加熱部に圧接する加圧ローラとを備えており、加熱部と加圧ローラとのニップでシートを挟持して搬送することで、シートに転写した未定着のトナー画像を加熱及び加圧する。そのため、シートが加熱部と加圧ローラとのニップを通過すると、加熱によりシートの一方側の表面（加熱される側の表面）の水分が蒸発し、シート搬送方向の両端部（先端部及び後端部）が湾曲（カール）する場合がある。

シートの湾曲は、シート中の水分量に加え、シートの材質や繊維方向等の因子にも起因するが、通常、加熱による水分の蒸発により水分量が低下した表面が縮み、相対的に縮み量の大きい側にシートは湾曲する。そして、シート搬送方向における両端部が湾曲すると、シートを搬送する搬送ローラにシートが巻き付く巻き付きジャムを発生させるおそれが生じ、この巻き付きジャムは、搬送ローラに巻き付いたシートを除去することが容易ではないので、好ましくない。

これに対しては、定着装置のシート搬送方向下流側に搬送されてきたシートを冷却する冷却手段を設けて、シートのシート搬送方向における両端部の湾曲を低減させた画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。

実開昭６２−１４６１４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、冷却手段によりシートを全体的に冷却することで水分の蒸発を低減させ、ある程度のシート搬送方向の両端部の湾曲は防止できるものの、相対的な縮み量の差により生じ得るシート搬送方向の両端部の湾曲は押えきれないため、巻き付きジャムが発生するおそれがある。

そこで、本発明は、シートのシート搬送方向における先端部が湾曲することにより発生し得るシートの巻き付きジャムを防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、画像形成装置において、トナー像を形成し、形成したトナー像をシートに転写する画像形成手段と、前記画像形成手段でトナー像が転写されたシートを加熱して、シートにトナー像を定着させる定着手段と、前記定着手段のシート搬送方向下流側のシート搬送路に配置され、シート搬送路を通過するシートのシート搬送方向と直交するシート幅方向に相対的な温度差を付与し、通過するシートを前記シート幅方向の少なくとも１箇所で湾曲させる温度差付与手段と、を備えた、ことを特徴とする。

本発明によれば、搬送されるシートのシート幅方向に相対的な温度差を付与することでシート搬送方向と平行な少なくとも１箇所を湾曲させることで、シートの巻き付きジャムの発生を防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る複写機の全体構造を模式的に示す断面図である。 第１実施形態に係る定着部の定着ユニットを一方側から見た示す斜視図である。 図２に示す定着ユニットの断面を模式的に示す断面図である。 シートのカール状態を説明するための斜視図である。 第２実施形態に係る定着部の定着ユニットの断面を模式的に示す断面図である。 第２実施形態に係る定着ユニットの第１搬送ローラを示す斜視図である。 第２実施形態に係る定着ユニットを通過するシートの冷却状態を示す断面図である。 空間を設けることによる熱伝達率の違いを示す図である。 第３実施形態に係る定着部の定着ユニットを一方側から見た示す斜視図である。 図９を援用して示す第３実施形態に係る定着ユニットのＫ−Ｋ矢視断面図である。 第４実施形態に係る複写機の全体構造を模式的に示す断面図である。 第４実施形態に係る定着部の定着ユニットを他方側から見た示す斜視図である。 図１２に示す定着ユニットの断面を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれら複合機器等、トナー像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。以下においては、画像形成装置として電子写真方式の複写機（以下、単に「複写機」という）を用いて説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る複写機１について、図１から図４を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係る複写機１の全体構造について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る複写機１の全体構造を模式的に示す断面図である。なお、以下においては、ユーザが複写機１に対して各種入力／設定を行う不図示の操作パネルに臨む手前側を複写機１の「正面側」といい、奥側を「背面側」という。つまり、図１は、正面側から見た複写機１の内部構成を示した断面図である。

図１に示すように、第１実施形態に係る複写機１は、シートＳを給送するシート給送部２と、シートＳに画像を形成する画像形成手段としての画像形成部３と、シートＳに画像を定着させる定着部４と、画像が定着されたシートＳを排出する排出部５と、原稿の画像を読み取り可能な画像読取部６と、制御部７と、を備えている。

シート給送部２は、複写機１の下方に設けられており、シートＳを積載する積載トレイ２１と、積載トレイ２１に積載されたシートＳをピックアップするピックアップローラ２２と、ピックアップされたシートＳを分離給送する分離給送部２３と、を備えている。なお、本実施形態においては、シート給送部２は、複写機１の側方からシートＳを手差し給送可能な手差し給送部２４を備えている。手差し給送部２４は、シートＳを積載する手差しトレイ２５と、手差しトレイ２５に積載されたシートＳを分離給送する分離給送部２６と、を備えている。

画像形成部３は、シート給送部２の上方に設けられており、トナー像が形成される感光体ドラム３１と、感光体ドラム３１の表面を一様に帯電する帯電ローラ３２と、レーザ光を照射して感光体ドラム３１に静電潜像を形成するレーザ照射装置３３と、感光体ドラム３１上の静電潜像をトナー像として可視化する現像装置３４と、感光体ドラム３１に当接して転写ニップＮを形成する転写ローラ３５と、を備えている。

定着部４は、画像形成部３のシート搬送方向下流側（以下、単に「下流側」という）のシート搬送路に設けられており、定着ユニット４０と、冷却ファン４１と、を備えている。なお、定着部４については、後に詳しく説明する。

排出部５は、定着部４の下流側に設けられており、シートＳを装置本体の内部から排出する排出ローラ対５１と、排出されたシートＳを積載する排出トレイ５２と、を備えている。画像読取部６は、複写機１の上方に設けられており、原稿を載置する原稿載置部６１と、原稿載置部６１に載置された原稿の画像情報を読み取る読取スキャナ６２と、を備えている。

次に、上述のように構成された第１実施形態に係る複写機１の制御部７による画像形成ジョブについて説明する。画像形成ジョブが開始されると、不図示のパソコン又は読取スキャナ６２から送信された原稿等の画像情報（画像情報信号）に応じて、レーザ照射装置３３が感光体ドラム３１の表面にレーザ光を照射する。これにより、帯電ローラ３２によって所定の極性電位に一様に帯電されている感光体ドラム３１の表面が露光され、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム３１に形成された静電潜像を現像装置３４が現像し、トナー像として可視化される。

上述のトナー像の形成動作に並行して、シート給送部２から１枚ずつ分離給送されたシートＳは、搬送ローラ対１０により搬送ローラ対１０の下流側のシート搬送路に設けられたレジストローラ対１１に搬送され、レジストローラ対１１で斜行が補正される。斜行が補正されたシートＳは、その後、所定のタイミングで転写ニップＮに搬送され、可視化されたトナー像が転写ローラ３５によってシートＳに転写される。

トナー像が転写されたシートＳは、転写ニップＮから定着部４に搬送され、定着ユニット４０で熱及び圧力を受けることでトナーが溶融され、画像として定着される。その後、画像が定着されたシートＳは、排出ローラ対５１によって排出トレイ５２に排出され、画像形成ジョブが終了する。

次に、第１実施形態に係る複写機１の定着部４について、図１に加え、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態に係る複写機１の定着ユニット４０を示す斜視図である。図３は、図２に示す定着ユニット４０の断面を模式的に示す断面図である。

図１に示すように、定着部４は、定着ユニット４０と、温度差付与手段を構成する冷却ファン４１と、を備えている。図２及び図３に示すように、定着ユニット４０は、シートＳに転写された未定着のトナー像を定着させる定着手段としての定着対４２と、定着対４２の下流側に設けられた第１搬送ローラ対４３と、第１搬送ローラ対４３の下流側に設けられた第２搬送ローラ対４４と、定着対４２、第１搬送ローラ対４３及び第２搬送ローラ対４４を回転自在に支持するユニットケース４５と、を備えている。

定着対４２は、トナー像が形成された画像形成面側からシートＳを加熱する加熱部４６と、加熱部４６とでシートＳを挟持して加圧する加圧ローラ４７と、を備えている。加熱部４６は、発熱体４６ａと、発熱体４６ａの周囲に配設される無端状フィルム４６ｂと、を備えている。加圧ローラ４７は、不図示の駆動モータにより回転駆動するように構成されている。加圧ローラ４７は、加熱部４６とでシートＳを挟持して搬送可能に無端状フィルム４６ｂに対して圧接配置されている。

第１搬送ローラ対４３は、シート搬送方向Ａと直交する方向に対して加熱部４６側に配設された第１搬送アルミローラ４３ａと、加圧ローラ４７側に配設された第１搬送ゴムローラ４３ｂと、を備えている。第１搬送アルミローラ４３ａは、アルミ棒材の外周にフッ素樹脂のフィルムを巻いて形成されている。第１搬送ゴムローラ４３ｂは、シリコンゴムにより形成されており、不図示の駆動モータにより回転駆動するように構成されている。なお、第１搬送ゴムローラ４３ｂの周速は、ローラ対間でシートＳが弛まないように設定されており、本実施形態においては、無端状フィルム４６ｂの周速に対して１０３％となるように設定されている。

第２搬送ローラ対４４は、シート搬送方向Ａと直交する方向に対して加熱部４６側に配設された第２搬送アルミローラ４４ａと、加圧ローラ４７側に配設された第２搬送ゴムローラ４４ｂと、を備えている。第２搬送アルミローラ４４ａは、アルミ中空管材の外周にフッ素樹脂のフィルムを巻いて形成されている。第２搬送ゴムローラ４４ｂは、シリコンゴムにより形成されており、不図示の駆動モータにより回転駆動するように構成されている。なお、第２搬送ゴムローラ４４ｂの周速は、ローラ対間でシートＳが弛まないように設定されており、本実施形態においては、無端状フィルム４６ｂの周速に対して１０５％となるように設定されている。

ユニットケース４５は、第１搬送ローラ対４３と第２搬送ローラ対４４との間に設けられた第１搬送ガイド４５ａと、第２搬送ローラ対４４の下流側で湾曲状に設けられた湾曲矯正手段を構成する第２搬送ガイド４５ｂと、第１搬送ローラ対４３に向けて送風可能な温度差付与手段を構成する複数の第１送風ダクト４５ｃと、第２搬送ローラ対４４に向けて送風可能な複数の第２送風ダクト４５ｄと、を備えている。

第１搬送ガイド４５ａは、第１搬送ローラ対４３により搬送されるシートＳを第２搬送ローラ対４４に案内すると共に、第１送風ダクト４５ｃから流入された空気を第２搬送ローラ対４４に向けて案内する。第２搬送ガイド４５ｂは湾曲形状に形成されており、シートＳが第２搬送ローラ対４４によって搬送される際に、シートＳの湾曲（カール）を矯正可能な搬送路を構成している。

複数の第１送風ダクト４５ｃは、冷却ファン４１と対向配置されており、冷却ファン４１からの送風を定着ユニット４０の内部に送風させて、第１搬送ローラ対４３により搬送されるシート（通過するシート）を冷却する。また、複数の第１送風ダクト４５ｃは、複写機１が搬送可能な最大シートサイズの幅方向の８０％以下（例えば、シート幅の１／３〜２／３）の幅Ｔ（図２参照）でシート幅方向における略中央部に設けられており、本実施形態においては、２００ｍｍの幅で定着ユニット４０の略中央部に設けられている。これにより、シートＳの中央部のみが冷却され、両端部との相対的な温度差が付与されることになる。複数の第２送風ダクト４５ｄは、冷却ファン４１と対向配置されており、冷却ファン４１からの送風を定着ユニット４０の内部に流通させて、第２搬送ローラ対４４により搬送されるシート（通過するシート）を冷却する。第１送風ダクト４５ｃ及び第２送風ダクト４５ｄから送り込まれた空気は、風路排出口４５ｅ（図３参照）を介して定着ユニット４０の外部に排出される。

図１に示すように、冷却ファン４１は、定着ユニット４０の第１送風ダクト４５ｃ及び第２送風ダクト４５ｄと対向配置されており、装置本体に設けられた不図示のルーバー（空気流入口）を介して装置本体の外部の空気を装置本体の内部に流入させる。また、冷却ファン４１は、制御部７により回転数が制御されることで風量が制御可能になっている。

次に、第１実施形態に係る複写機１の制御部７に制御される定着部４によるシートＳの冷却ジョブについて説明する。トナー像が転写されたシートＳが転写ニップＮから定着部４に搬送されると、未定着のトナー像が定着対４２により熱及び圧力を受けることで溶融され、画像として定着される。

このとき、シートＳは、加熱部４６の発熱体４６ａの発熱により加熱部４６と接触する面の温度が上昇し、シートＳの温度は、シートＳに含有される水分が蒸発する温度まで上昇する。水分が蒸発する温度までシートＳの温度が上昇すると、水分の蒸発により加熱部４６に接触する面が縮み、カール（湾曲）を開始する。

次に、シートＳが定着対４２を通過すると、シートＳは第１搬送ローラ対４３に挟持され、搬送される。ここで、第１搬送ローラ対４３は、定着ユニット４０の略中央部に設けられた複数の第１送風ダクト４５ｃを介して冷却ファン４１により送風されている。つまり、第１搬送ローラ対４３は、シートＳを搬送するシート搬送路の略中央部に向かって冷却ファン４１により送風されている。そのため、図４に示すように、第１搬送ローラ対４３により搬送されるシートＳは、シート幅方向における略中央部ｌ_１が冷却ファン４１の送風により冷却される。そして、冷却された略中央部ｌ_１は、温度が低下することで水分の蒸発が抑えられ、面の縮み（紙の繊維収縮）が収まる。なお、冷却ファン４１の駆動のタイミングは、例えば、シートＳの先端が定着対４２を通過した時点で駆動させてもよく、予め駆動させた状態にしておいてもよい。また、シートＳが定着対４２を所定量（例えば、半分）通過すると、冷却ファン４１の風量を低下させる構成であってもよい。

一方、シートＳのシート幅方向の両端部ｌ_２は、冷却ファン４１による冷却がないため、温度の低下が遅く、水分の蒸発が継続される。そのため、シートＳには、図４に示す矢印方向（紙の繊維が収縮する方向）の縮みが生じ、シート幅方向の両端が湾曲するカールを発生させようとする力が生じる。これにより、シートＳの先端の湾曲が抑制され、シート幅方向の両端（搬送方向と平行な両端）が湾曲するトイカールとなる。その結果、例えば、下流側に位置するローラ対（例えば、第２搬送ローラ対）に挟持搬送される際においても、ローラ対に巻き付く巻き付きジャムの発生を防止可能となる。

第１搬送ローラ対４３を通過したシートＳは、第２搬送ローラ対４４により搬送されながら更に冷却され、冷却されながら湾曲形状の第２搬送ガイド４５ｂを通過することで湾曲が矯正される。これにより、シートＳは、例えば、下流側に位置するローラ対等に搬送される場合においても、ローラ対に巻き付く巻き付きジャム等の発生が防止される。シートＳが第２搬送ローラ対４４を通過する（定着ユニット４０から排出される）と、定着部４によるシートＳの冷却ジョブは終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る複写機１は、冷却ファン４１及び第１送風ダクト４５ｃにより、定着対４２により加熱されたシートＳのシート幅方向における略中央部を早期に冷却可能に構成されている。そのため、シートＳのシート幅方向における略中央部と両端部との間に相対的な温度差を早期に付与することが可能になる。これにより、加熱によるシート搬送方向の先端部の湾曲を防止して、早期にシートＳをシート幅方向に湾曲するトイカールにすることができる。その結果、先端部が湾曲することにより生じ得るシートが搬送ローラ対に巻き付く巻き付きジャム等の発生を防止することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る複写機１Ａについて、図１を援用すると共に、図５から図８を参照しながら説明する。図５は、第２実施形態に係る定着部４Ａの定着ユニット４０Ａの断面を模式的に示す断面図である。図６は、第２実施形態に係る定着ユニット４０Ａの第１搬送ローラ１４３ｂを示す斜視図である。図７は、第２実施形態に係る定着ユニット４０Ａを通過するシートＳの冷却状態を示す断面図である。図８は、空間を設けることによる熱伝達率の違いを示す図である。

第２実施形態に係る複写機１Ａは、定着部の定着ユニットを構成する第１搬送ローラ対、第２搬送ローラ対及びユニットケースが第１実施形態と相違する。そのため、第２実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、第１搬送ローラ対、第２搬送ローラ対及びユニットケースを中心に説明し、第１実施形態に係る複写機１と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。

図１に示すように、複写機１Ａは、シート給送部２と、画像形成部３と、シートＳに画像を定着させる定着部４Ａと、排出部５と、画像読取部６と、制御部７と、を備えている。定着部４Ａは、画像形成部３の下流側のシート搬送路に設けられており、定着ユニット４０Ａと、冷却ファン４１と、を備えている。

図５に示すように、定着ユニット４０Ａは、定着対４２と、定着対４２の下流側に設けられた第１搬送ローラ対１４３と、第１搬送ローラ対１４３の下流側に設けられた第２搬送ローラ対１４４と、定着対４２、第１搬送ローラ対１４３及び第２搬送ローラ対１４４を回転自在に支持するユニットケース４５Ａと、を備えている。

第１搬送ローラ対１４３は、シート搬送方向Ａと直交する方向に対して加熱部４６側に配設された第１搬送コロローラ１４３ａと、加圧ローラ４７側に配設された第１搬送ローラ１４３ｂと、を備えている。第１搬送コロローラ１４３ａは、フッ素樹脂により形成されている。第１搬送ローラ１４３ｂは、図６に示すように、熱伝導率の高い熱吸収部としてのアルミ部１４３ｃと、アルミ部１４３ｃよりも摩擦係数の高いシリコンゴム部１４３ｄとを備えており、アルミ部１４３ｃで搬送するシートＳの熱を吸収しながらシリコンゴム部１４３ｄで搬送する。本実施形態においては、アルミ部１４３ｃは、シート幅方向の中央部に設けられており、シリコンゴム部１４３ｄは、アルミ部１４３ｃの両端部に設けられている。また、アルミ部１４３ｃは、複写機１が搬送可能な最大シートサイズの幅方向の８０％以下の幅に形成されており、本実施形態においては、１００ｍｍの幅に形成されている。また、第１搬送ローラ１４３ｂは、不図示の駆動モータにより回転駆動するように構成されており、第１搬送ローラ１４３ｂの周速は、ローラ対間でシートＳが弛まないように無端状フィルム４６ｂの周速に対して１０３％となるように設定されている。

第２搬送ローラ対１４４は、第１搬送ローラ対１４３と外径が異なる以外は同じ構成であるため、上述の説明を援用するものとしてここではその説明を省略する。なお、第２搬送ローラ対１４４の第１搬送ローラ１４４ｂの周速は、ローラ対間でシートＳが弛まないように無端状フィルム４６ｂの周速に対して１０５％となるように設定されている。

ユニットケース４５Ａは、第１搬送ローラ対１４３と第２搬送ローラ対１４４との間に設けられた第１搬送ガイド１４５ａと、第１搬送ローラ対１４３に向けて送風可能な温度差付与手段を構成する複数の第１送風ダクト１４５ｃと、第１送風ダクト１４５ｃから送り込まれた空気を排出可能な風路排出口１４５ｅと、を備えている。

第１搬送ガイド１４５ａは、第１搬送ローラ対１４３により搬送されるシートＳを第２搬送ローラ対１４４に案内すると共に、第１送風ダクト１４５ｃから流入された空気を第２搬送ローラ１４４ｂに向けて案内する。第１送風ダクト１４５ｃ及び風路排出口１４５ｅは、第１送風ダクト１４５ｃから送り込まれた空気が風路排出口１４５ｅから排出されることで、第１搬送ローラ１４３ｂのアルミ部１４３ｃ及び第２搬送ローラ１４４ｂのアルミ部（図示せず）の表面にあたる風路を構成している。

次に、第２実施形態に係る複写機１Ａの制御部７に制御される定着部４ＡによるシートＳの冷却ジョブについて、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る定着ユニット４０Ａを通過するシートＳの冷却状態を示す断面図である。図８は、空間を設けることによる熱伝達率の違いを示す図である。

トナー像が転写されたシートＳが転写ニップＮから定着部４Ａに搬送されると、未定着のトナー像が定着対４２により熱及び圧力を受けることで溶融され、画像として定着される。このとき、シートＳは、加熱部４６の発熱体４６ａの発熱により加熱部４６と接触する面の温度が上昇し、シートＳの温度は、シートＳに含有される水分が蒸発する温度まで上昇する。水分が蒸発する温度までシートＳの温度が上昇すると、水分の蒸発により加熱部４６に接触する面が縮み、カール（湾曲）を開始する。

次に、シートＳが定着対４２を通過すると、シートＳは第１搬送ローラ対１４３に挟持され、搬送される。ここで、第１搬送ローラ対１４３は、中央部にアルミ部１４３ｃを有する第１搬送ローラ１４３ｂを備えている。そのため、図７に示すように、第１搬送ローラ対１４３に挟持されたシートＳは、第１搬送ローラ１４３ｂのアルミ部１４３ｃに接触した際に、熱移動（Ｗ１）する。そして、熱伝導率は、アルミ部１４３ｃの方がシリコンゴム部１４３ｄよりも高いため、シートＳの温度は、アルミ部１４３ｃに接触することでシート幅方向における中央部が低くなる。同様に、第１搬送ローラ対１４３の下流側に位置する第２搬送ローラ対１４４にシートＳが挟持された場合においても、第２搬送ローラ１４４ｂのアルミ部に接触することで、シートＳのシート幅方向における略中央部の熱が移動（Ｗ２）する。これにより、シートＳのシート幅方向における略中央部の温度が低下する。

なお、第１搬送ローラ１４３ｂのアルミ部１４３ｃに移動した熱Ｗ１は、放熱（Ｗ１´）されると共に、第１送風ダクト１４５ｃから送り込まれる冷却ファン４１による送風により冷却される。同様に、第２搬送ローラ１４４ｂのアルミ部に移動した熱Ｗ２は、放熱（Ｗ２´）されると共に、第１送風ダクト１４５ｃから送り込まれる冷却ファン４１による送風により冷却される。

一方、シートＳのシート幅方向の両端部は、シリコンゴム部に接触することで熱伝動が少ないため、温度の低下が遅く、水分の蒸発が継続される。そのため、シートＳには縮みが生じ、シート幅方向の両端が湾曲するカールを発生させようとする力が生じる。これにより、シートＳの先端の湾曲が抑制され、シート幅方向の両端が湾曲するトイカールとなる。その結果、例えば、下流側に位置するローラ対に挟持搬送される際においても、ローラ対に巻き付く巻き付きジャムの発生を防止可能となる。

ここで、第１送風ダクト１４５ｃから送り込まれる空気は、図７に示す矢印Ｃ１の方向から第１搬送ローラ１４３ｂのアルミ部１４３ｃに当てられる。このとき、空気の入射位置に対して空気（流体）の剥離点より下流側の入射位置に対して約９０〜１８０°が開放されるように空間Ｄが設けられている。これは、図８の実線で示す通り、既知の流体と物体との間の熱伝導率の強さを示すヌセルト数、即ち、熱伝導率が高い位置でシートＳからアルミ部１４３ｃに熱移動（Ｗ１´）させるためである。なお、図８に示す実線と点線は、既知の定数レイノルズ数の違いによるヌセルト数の違いを示しており、レイノルズ数の高い方が熱伝導が高いことを示している。

また、第１搬送ローラ１４３ｂに当たった後の空気は、図７に示す矢印Ｃ２方向から第２搬送ローラ１４４ｂのアルミ部に当てられ、アルミ部の全体に伝熱された熱が拡散される前に放熱される。また、第１送風ダクト１４５ｃから送り込まれた空気が風路排出口１４５ｅから排出されるまでの風路は、第１搬送ローラ対１４３の近傍で狭まり、送風される空気の流速が上がるように形成されている。

以上説明したように、第２実施形態に係る複写機１Ａは、シートを搬送する第１搬送ローラ対１４３の第１搬送ローラ１４３ｂのシート幅方向における略中央部に熱吸収部としてのアルミ部１４３ｃを設けている。そのため、定着対により加熱されたシートＳの略中央部を熱伝導により冷却することができる。これにより、シートＳのシート幅方向における略中央部と両端部との間に相対的な温度差を早期に付与することが可能になる。その結果、加熱によるシート搬送方向の先端部の湾曲を防止して、早期にシートＳをシート幅方向に湾曲するトイカールにすることが可能になり、先端部が湾曲することにより生じ得るシートが搬送ローラ対に巻き付く巻き付きジャム等の発生を防止することができる。

また、アルミ部１４３ｃに移動された熱は、冷却ファン４１により冷却されるため、アルミ部１４３ｃの熱が不要に上昇することが抑制される。更に、冷却ファン４１による送風は、シートＳの冷却も可能であるため、冷却効率を上昇させることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る複写機１Ｂについて、図１を援用すると共に、図９及び図１０を参照しながら説明する。図９は、第３実施形態に係る定着部４Ｂの定着ユニット４０Ｂを一方側から見た示す斜視図である。図１０は、図９に示す第３実施形態に係る定着ユニット４０ＢのＫ−Ｋ矢視断面図である。

第３実施形態に係る複写機１Ｂは、定着部の定着ユニットを構成するユニットケース及び冷却ファンの風量制御が第１実施形態と相違する。そのため、第３実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、ユニットケース及び冷却ファンの風量制御を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。

図１に示すように、複写機１Ｂは、シート給送部２と、画像形成部３と、シートＳに画像を定着させる定着部４Ｂと、排出部５と、画像読取部６と、制御部７と、を備えている。定着部４Ｂは、画像形成部３の下流側のシート搬送路に設けられており、定着ユニット４０Ｂと、冷却ファン４１と、を備えている。定着ユニット４０Ｂは、定着対４２と、第１搬送ローラ対４３と、第２搬送ローラ対４４と、定着対４２、第１搬送ローラ対４３及び第２搬送ローラ対４４を回転自在に支持するユニットケース４５Ｂと、を備えている。

ユニットケース４５Ｂは、第１搬送ガイド４５ａと、第２搬送ガイド４５ｂと、第１搬送ローラ対４３に向けて送風可能な温度差付与手段を構成する第１送風ダクト４５Ｂｃと、複数の第２送風ダクト４５ｄと、を備えている。

第１送風ダクト４５Ｂｃは、冷却ファン４１と対向配置されており、冷却ファン４１からの送風を定着ユニット４０Ｂの内部に送風させて、第１搬送ローラ対４３により搬送されるシート（通過するシート）を冷却する。また、第１送風ダクト４５Ｂｃは、複写機１Ｂが搬送可能な最大シートサイズの幅方向の８０％以下（例えば、シート幅の１／３〜２／３）の幅Ｔ（図９参照）でシート幅方向における略中央部に設けられており、本実施形態においては、２００ｍｍの幅で定着ユニット４０の略中央部に設けられている。これにより、シートＳの略中央部のみが冷却され、両端部との相対的な温度差が付与されることになる。

更に、第１送風ダクト４５Ｂｃは、図１０に示すように、略中央部に形成される中央ダクト４５ｆと、中央ダクト４５ｆの両側に設けられる両側ダクト４５ｇ，４５ｇと、により構成されている。中央ダクト４５ｆは、冷却ファン４１から送られる風が直線的に通過するように形成されている。両側ダクト４５ｇ，４５ｇは、ダクトの途中でダクト同士の間を狭くする突起部４５ｈを備えており、突起部４５ｈは、ダクト同士の間を狭くすることで、ダクト間を通過する風の量を減らす。

冷却ファン４１は、制御部７により回転数を制御されることで風量が制御可能になっている。本実施形態においては、冷却ファン４１の回転数を全速と半速とに切り換え可能になっており、これにより、冷却ファンの４１の風量が切り換えられる。なお、本実施形態においては、制御部７は、冷却ファン４１の風量を２段階で切換え可能に構成したが、２段階以上に切り換え可能にしてもよい。また、風量は、段階的でなく、徐々に風量を増加可能な連続的な切り換えであってもよい。

次に、制御部７による冷却ファン４１の風量制御について説明する。第３実施形態に係る複写機１Ｂの制御部７は、シートＳのサイズやシートＳの通過位置（配置）に応じて冷却ファン４１による風量を変更する。以下、Ａ４横サイズの場合と、幅方向の長さが短いＡ５縦サイズの場合を用いて説明する。なお、以下においては、冷却ファン４１を予め駆動させた状態を用いて説明するが、シートＳの先端が定着対４２を通過した時点で冷却ファン４１を駆動し、第２搬送ローラ対４４を通過すると停止させる構成であってもよい。

まず、Ａ４横サイズのシートＳが定着対４２を通過する際の冷却ファン４１の風量制御について説明する。Ａ４横サイズのシートＳの先端が定着対４２を通過したことを不図示の検知センサが検知すると、冷却ファン４１の回転数を全速にしてシートＳを冷却する。このとき、中央ダクト４５ｆにおいては、風量が損失することなく風がダクト間を通過して、シートＳを冷却する。一方、両側ダクト４５ｇ，４５ｇにおいては、突起部４５ｈにより風量が損失するものの、冷却ファン４１が全速で回転しているため、ある程度の風がダクト間を通過してシートＳを冷却する。これにより、シートＳの略中央部が冷却される。

次に、シートＳの搬送方向における略中央部が定着対４２を通過（シートが半分通過）したことを不図示の検知センサが検知すると、冷却ファン４１の回転数を半速にする。このとき、中央ダクト４５ｆにおいては、全速の場合と同様に、風量が損失することなく風がダクト間を通過してシートＳを冷却する。一方、両側ダクト４５ｇ，４５ｇにおいては、突起部４５ｈにより風量が損失するため、極めて微量の風のみでシートＳを冷却する。

このように、Ａ４横サイズのシートＳの場合、シートＳの搬送方向略中央部が定着対４２を通過すると、冷却ファン４１を全速から半速に切り換える。これは、一般に、シートＳが定着対４２を通過する際には、紙間での熱の蓄積があるため、シートＳの先端側は熱量が十分に確保できている。そのため、シートＳに与えられる熱量も先端側が多くなり、先端側は、カールの発生量が大きくなり易い。一方、シートＳの後端側は、熱の蓄積が少なく、シートＳに与えられる熱量も先端側よりも少なくなるため、カールの発生量が小さくなり易い。そのため、シートＳの先端側では多くの熱量を除去する必要があるが、シートＳの後端側では先端側程多くの熱量を除去する必要がなくなる。これにより、上述のように冷却ファンを制御すると、カールの増加を効果的に防止することが可能になる。また、カールの発生量が小さくなり易いシートＳの後端側で除熱することで、更にカールが増加することを防止することが可能になる。

次に、Ａ５縦サイズのシートＳが定着対４２を通過する際の冷却ファン４１の風量制御について説明する。Ａ５縦サイズのシートＳの先端が定着対４２を通過したことを不図示の検知センサが検知すると、冷却ファン４１の回転数を半速にしてシートＳを冷却する。このとき、中央ダクト４５ｆにおいては、風量が損失することなく風がダクト間を通過してシートＳを冷却する。一方、両側ダクト４５ｇ，４５ｇにおいては、突起部４５ｈにより風量が損失するため、極めて微量の風のみでシートＳを冷却することになり、冷却効率は中央ダクト４５ｆよりも低下する。これにより、中央ダクト４５ｆとの間でシートＳに温度差を付与することができる。

このように、Ａ５縦サイズのシートＳの場合、冷却ファン４１を半速にしてシートＳを冷却する。これは、Ａ５縦サイズのシートＳのように、幅方向の長さが短いシートＳの場合、中央ダクト４５ｆ及び両側ダクト４５ｇ，４５ｇの投影領域の全域において除熱してしまうと、除熱幅に対して非除熱幅が非常に小さくなる。そのため、シートＳの幅方向で十分に温度差を付与できない場合が生じる。一方、上述のように冷却ファン４１を制御すると、中央ダクト４５ｆからの風でシートＳが冷却されるため、Ａ５縦サイズのシートＳのように幅方向の長さの短いシートに対して好適に略中央部を冷却できるようになる。これにより、好適に温度差を付与可能になり、カールの発生を防止することができる。

以上説明したように、第３実施形態に係る複写機１Ｂは、第１送風ダクト４５Ｂｃに両側ダクト４５ｇ，４５ｇを設け、シートＳの幅方向サイズに応じて冷却ファン４１の回転数を変更する。そのため、搬送するシートＳのサイズが変わった場合においても、シートＳの略中央部を効果的に冷却可能になる。これにより、シートＳのシート幅方向における略中央部と両端部との間に相対的な温度差を付与することが可能になる。その結果、加熱によるシート搬送方向の先端部の湾曲を防止して、シートＳをシート幅方向に湾曲するトイカールにすることが可能になり、先端部が湾曲することにより生じ得るシートが搬送ローラ対に巻き付く巻き付きジャム等の発生を防止することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る複写機１Ｃついて、図１１から図１３を参照しながら説明する。図１１は、第４実施形態に係る複写機１Ｃの全体構造を模式的に示す断面図である。図１２は、第４実施形態に係る定着部４Ｃの定着ユニット４０Ｃを他方側から見た斜視図である。図１３は、図１２に示す定着ユニット４０Ｃの断面を模式的に示す断面図である。

第４実施形態に係る複写機１Ｃは、冷却ファンによるユニットケース内部への送風の態様が第１実施形態と相違する。そのため、第４実施形態においては、第１実施形態と相違する点、即ち、冷却ファンによるユニットケース内部への送風の態様を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその説明を省略する。

図１１に示すように、複写機１Ｃは、シート給送部２と、画像形成部３と、シートＳに画像を定着させる定着部４Ｃと、排出部５と、画像読取部６と、制御部７と、を備えている。定着部４Ｃは、画像形成部３の下流側のシート搬送路に設けられており、定着ユニット４０Ｃと、冷却ファン４１Ｃと、を備えている。定着ユニット４０Ｃは、定着対４２と、第１搬送ローラ対４３と、第２搬送ローラ対４４と、定着対４２、第１搬送ローラ対４３及び第２搬送ローラ対４４を回転自在に支持するユニットケース４５Ｃと、を備えている。

図１２及び図１３示すように、ユニットケース４５Ｃは、開口部２４５ｃと、開口部２４５ｃを開閉するシャッタ４８と、開口部２４５ｃから送風される風を第１搬送ローラ対４３と第２搬送ローラ対４４との間に流通させるダクト２４５ｄと、を備えている。

開口部２４５ｃは、ユニットケース４５Ｃの幅方向の両側で、加熱部４６と対向する位置に形成されている。本実施形態においては、開口部２４５ｃは、ユニットケース４５Ｃの幅方向の両側に５０ｍｍ幅で形成されている。シャッタ４８は、図１３における表裏方向に移動自在にユニットケース４５Ｃの本体に支持されており、制御部７により制御される不図示の駆動モータにより駆動される。シャッタ４８は、開いた状態（図１３（ａ）参照）においては、冷却ファン４１Ｃから送られる風をダクト２４５ｄに流通させ、閉じた状態（図１３（ｂ）参照）においては、冷却ファン４１から送られる風を加熱部４６の幅方向の両端に流通させる。ダクト２４５ｄは、シャッタ４８が開いた状態で、開口部２４５ｃを介して冷却ファン４１Ｃから送られる風を、第１搬送ローラ対４３と第２搬送ローラ対４４との間に流通させる。

冷却ファン４１Ｃは、開口部２４５ｃと対向配置されており、開口部２４５ｃからユニットケース４５Ｃの内部に風を送る。

次に、制御部７によるシャッタ４８の開閉制御について説明する。第４実施形態に係る複写機１Ｃの制御部７は、シートＳのサイズに応じてシャッタ４８による開口部２４５ｃの開閉状態を制御する。以下、Ａ４横サイズの場合と、幅方向の長さが短いＡ５縦サイズの場合とを用いて説明する。なお、以下においては、冷却ファン４１Ｃを予め駆動させた状態を用いて説明するが、シートＳの先端が定着対４２を通過した時点で冷却ファン４１Ｃを駆動し、第２搬送ローラ対４４を通過すると停止させる構成であってもよい。

まず、Ａ４横サイズのシートＳが定着対４２を通過する際のシャッタ４８の開閉制御について説明する。Ａ４横サイズのシートＳの先端が定着対４２を通過したことを不図示の検知センサが検知すると、制御部７は、シャッタ４８を開く制御を行う。制御部７によりシャッタ４８が開かれると、図１３（ａ）に示すように、冷却ファン４１Ｃから送られた風はシャッタ４８にぶつかることでダクト２４５ｄに送られる。そして、ダクト２４５ｄを介して第１搬送ローラ対４３と第２搬送ローラ対４４との間に向かって矢印Ｂ方向に送られる。

この状態で、第１搬送ローラ対４３によりシートＳが搬送されると、シートＳの幅方向の両端が冷却される。そのため、シートＳの幅方向の略中央のみが熱によりカールし、幅方向の両端におけるカールの形成が抑制される。これにより、シートＳの搬送方向の先端部でのカールの発生を抑制することができる。その結果、先端部が湾曲することにより生じ得るシートが搬送ローラ対に巻き付く巻き付きジャム等の発生を防止することができる。

次に、Ａ５縦サイズのシートＳが定着対４２を通過する際のシャッタ４８の開閉制御について説明する。Ａ５縦サイズのシートＳの先端が定着対４２を通過したことを不図示の検知センサが検知すると、制御部７は、シャッタ４８を閉じる制御を行う。制御部７によりシャッタ４８が閉じられると、図１３（ｂ）に示すように、冷却ファン４１Ｃから送られた風は加熱部４６の幅方向の両端に向かって矢印Ｃ方向に送られる。そのため、加熱部４６の両端における発熱体４６ａの周囲に配設された無端状フィルム４６ｂが冷却される。これにより、発熱体４６ａの熱が搬送中のシートＳに伝熱されないことで無端状フィルム４６ｂの温度が必要以上に上昇することが、抑制される。その結果、温度上昇による無端状フィルム４６ｂの破損を防止することができる。

以上説明したように、第４実施形態に係る複写機１Ｃは、ユニットケース４５Ｃにシャッタ４８を設け、搬送するシートサイズに応じてシャッタ４８を開閉させて、ユニットケース４５Ｃの内部に風を送る。そのため、例えば、Ａ４横サイズのように幅方向に長いシートＳを搬送する場合は、その両端を冷却して先端側がカールすることを防止可能となる。また、例えば、Ａ５縦サイズのように幅方向の長さが短いシートＳを搬送する場合は、加熱部４６の両端で発熱体４６ａの熱が搬送中のシートＳに伝熱されないことにより、無端状フィルム４６ｂの温度が必要以上に上昇して破損することを防止することができる。つまり、シートＳの冷却と、加熱部４６の無端状フィルム４６ｂの冷却と、を両立することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。

例えば、本実施形態においては、シート幅方向の一部として、シート幅方向におけるシートＳの略中央部を冷却することで、シート幅方向におけるシートＳの両端を湾曲させた。これはシートＳの搬送基準が中央基準であるため、異なるサイズのシートを搬送しても必ず搬送路の中央を通紙されること及び送風ダクト等の構成が中央に１箇所構成することが容易であることによるが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、シート幅方向の両端部又は一端部を冷却してシートＳのシート幅方向における少なくとも１箇所を湾曲させる構成であってもよい。また、シート幅方向における複数個所を冷却して、シートをシート幅方向に波状（複数個所の湾曲）にする構成であってもよい。

また、本実施形態においては、温度差付与手段として冷却ファン４１によりシートに向かって送風してシートを冷却させたが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、シート幅方向の略中央部や両端部に温風を送風してシートＳの両端部をシート幅方向に湾曲させる構成であってもよい。つまり、シート幅方向に温度差を付与してシートＳを湾曲させる構成であればよい。また、送風する箇所についても、上述と同様に、中央部に限らず、両端部又は一端部であってもよい。

また、第３実施形態においては、第１送風ダクト４５Ｂｃに両側ダクト４５ｇを設けて風量を損失させて、冷却範囲を変化させたが、本発明においてはこれに限定されない。例えば、第１送風ダクト４５ｃに送風領域を変更可能なシャッタを設けて、シート幅に応じた送風領域を設定してもよい。また、第１送風ダクト４５ｃの各ダクトに対応した複数の冷却ファンを設け、複数の冷却ファンを駆動制御することで送風領域を設定する構成であってもよい。

また、第４実施形態に係る複写機１Ｃに用いた構成を第１実施形態に係る複写機１に適用してもよい。つまり、第１実施形態に係る複写機１のユニットケース４５に開口部とシャッタを設け、開口部と対向する位置に冷却ファンを配置してもよい。第１実施形態に係る複写機１の構成に第４実施形態に係る複写機１Ｃの構成組み合わせることで、より効果的にシートＳの冷却と、加熱部４６の無端状フィルム４６ｂの冷却と、を両立することができる。

また、第１実施形態に係る複写機１のユニットケース４５に開口部とシャッタを設け、第４実施形態に係る複写機１Ｃに用いた冷却ファンを開口部と対向する位置に配置して、シートＳの幅方向の両端の冷却に使用せずに定着装置の端部冷却専用で使用してもよい。これにより、定着装置の無端状フィルム４６ｂ側から、一方の冷却手段で小サイズシート連続通紙により昇温した無端状フィルム４６ｂ端部の冷却と、定着装置を挟んだ対向位置から、他方の冷却手段で定着対４２により加熱されたシートＳのシート幅方向における略中央部を冷却する構成となる。この構成により、定着装置の端部の冷却とシートＳの冷却とを夫々独立した冷却手段で行うことができるので、目的とした冷却を効率よく実施することができる。また、冷却手段を対向配置できるので上下方向に配置するより自由に配置できる。

１ 複写機（画像形成装置）
３ 画像形成部（画像形成手段）
４１ 冷却ファン（温度差付与手段）
４２ 定着対（定着手段）
４３ 第１搬送ローラ対
４４ 第２搬送ローラ対
４５ ユニットケース
４５ｃ 第１送風ダクト（温度差付与手段）
４５ｄ 第２送風ダクト（温度差付与手段）
１４３ｃ アルミ部（熱吸収部）
Ｓ シート

Claims (5)

1. トナー像を形成し、形成したトナー像をシートに転写する画像形成手段と、
   前記画像形成手段でトナー像が転写されたシートを加熱して、シートにトナー像を定着させる定着手段と、
   前記定着手段のシート搬送方向下流側のシート搬送路に配置され、シート搬送路を通過するシートのシート搬送方向と直交するシート幅方向に相対的な温度差を付与し、通過するシートを前記シート幅方向の少なくとも１箇所で湾曲させる温度差付与手段と、を備えた、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記温度差付与手段は、シート搬送路を通過するシートの前記シート幅方向の一部を冷却することでシート幅方向に相対的な温度差を生じさせる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記温度差付与手段は、送風し得る冷却ファンと、前記冷却ファンからの送風を通過するシートの前記シート幅方向の一部に送風して冷却する送風ダクトと、を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記温度差付与手段は、通過するシートの前記シート幅方向の一部に接触して熱を吸収する熱吸収部を備えた搬送ローラを有する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記定着手段のシート搬送方向下流側に設けられ、シートのシート搬送方向の両端の湾曲を矯正する湾曲矯正手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の画像形成装置。

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