JP2021144081A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接続部材と電極部との導通性を確保する。
【解決手段】画像形成装置１００は、画像が形成されたシートを加熱する加熱装置９を備え、加熱装置９は、互いに接触してニップ部を形成する一対の回転部材２０，２１と、一対の回転部材２０，２１の少なくとも一方を加熱する加熱部材２２と、加熱部材２２に導通可能に接続される接続部材７０と、を備え、画像形成装置１００はさらに、送風手段３４を有し、加熱装置９は、送風手段３４の送風口３５が設けられた面に垂直な方向に設けられ、送風口３５の中央３５ａは、接続部材７０を通り一対の回転部材２０，２１のいずれか一方の回転軸方向Ｘに直交する直交線α上に配置される。
【選択図】図１０

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機、プリンタなどの画像形成装置には、用紙上のトナーを定着させたり、用紙上のインクを乾燥させたりするために、用紙を加熱する加熱装置が搭載されている。

例えば、特許文献１（特開２０１６−７５７８１号公報）には、用紙上のトナーを定着させる定着装置として、板状のヒータを備えるものが開示されている。一般的に、この種のヒータには、通電により発熱する発熱部と、発熱部に電気的に接続された電極部が設けられている。一方、ヒータに給電するための電源部には、接続部材としてのコネクタが設けられている。このコネクタがヒータの電極部に接続されることにより、コネクタと電極部とが導通し、電源部から発熱部へ給電可能な状態となる。

ところで、画像を形成するために用いられる現像剤やインク（以下、現像剤等）には、離型剤（ワックス）、溶剤、界面活性剤等の気化物質を含むものが知られている。このような気化物質を含む現像剤等が用紙と一緒に加熱されると、気化物質の少なくとも一部が熱によって気化する。また、定着装置が備える定着ローラなどに離型剤が塗布される場合もあり、そのような場合も同様に、熱により離型剤が気化することがある。

このように、熱によって気化物質が気化すると、気化した気化物質が周囲に飛散するため、定着装置などの加熱装置やその周辺の部材に気化物質が付着する虞がある。特に、上記のようなコネクタが取り付けられるヒータを用いた加熱装置においては、気化した気化物質がコネクタに付着すると、コネクタとヒータの電極部との間での導通性が低下する虞がある。

上記課題を解決するため、本発明は、シートに画像を形成する画像形成部と、画像が形成された前記シートを加熱する加熱装置と、を備える画像形成装置であって、前記加熱装置は、互いに接触してニップ部を形成する一対の回転部材と、前記一対の回転部材の少なくとも一方を加熱する加熱部材と、前記加熱部材に導通可能に接続される接続部材と、を備え、前記画像形成装置はさらに、送風手段を有し、前記加熱装置は、前記送風手段の送風口が設けられた面に垂直な方向に設けられ、前記送風口の中央は、前記接続部材を通り前記一対の回転部材のいずれか一方の回転軸方向に直交する直交線上、又は、前記直交線よりも前記回転軸方向における前記加熱部材の中間側とは反対側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、接続部材と電極部の導通性を確保できる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本実施形態に係る定着装置の概略構成図である。 前記定着装置の斜視図である。 前記定着装置の分解斜視図である。 前記定着装置が備える加熱ユニットの斜視図である。 前記加熱ユニットの分解斜視図である。 本実施形態に係るヒータの平面図である。 前記ヒータの分解斜視図である。 前記ヒータにコネクタが接続された状態を示す斜視図である。 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図である。 図１０に示す画像形成装置の一部を示す拡大図である。 前記第１実施形態の変形例を示す図である。 図１２に示す画像形成装置の一部を示す拡大図である。 前記第１実施形態の他の変形例を示す図である。 図１４に示す画像形成装置の一部を示す拡大図である。 前記第１実施形態の構成をまとめて示す図である。 ヒータの両端側にそれぞれコネクタが取り付けられた場合の構成を示す図である。 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図である。 図１８に示す画像形成装置の一部を示す拡大図である。 前記第２実施形態の変形例を示す図である。 図２０に示す画像形成装置の一部を示す拡大図である。 前記第２実施形態の他の変形例を示す図である。 図２２に示す画像形成装置の一部を示す拡大図である。 前記第２実施形態の構成をまとめて示す図である。 ヒータの両端側にそれぞれコネクタが取り付けられた場合の構成を示す図である。 湾曲したヒータを備える定着装置の概略構成図である。 インクジェット式の画像形成装置の構成の一例を示す図である。 後処理装置の構成の一例を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

図１に示す画像形成装置１００は、画像形成部２００と、転写部３００と、定着部４００と、シート供給部５００と、シート排出部６００と、を備えている。

画像形成部２００には、４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと、露光装置６と、が設けられている。各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。また、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色の現像剤を収容している以外、基本的に同様の構成である。具体的に、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、表面に画像を担持する像担持体である感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段である帯電ローラ３と、感光体２上にトナー画像を形成する現像手段である現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段であるクリーニングブレード５と、を備えている。また、露光装置６は、画像情報に基づいて感光体２の帯電面を露光して静電潜像を形成する手段（書き込み手段）である。

転写部３００には、シートである用紙に画像を転写する転写装置８が設けられている。なお、画像が形成（転写）されるシートは、紙（普通紙、厚紙、薄紙、コート紙、ラベル紙、封筒などを含む）のほか、ＯＨＰシートなどの樹脂製のシートであってもよい。転写装置８は、中間転写ベルト１１と、４つの一次転写ローラ１２と、二次転写ローラ１３と、を有している。各一次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１１を介してそれぞれ別の感光体２に接触している。これにより、中間転写ベルト１１と各感光体２との間に、中間転写ベルト１１と各感光体２とが接触する一次転写ニップが形成されている。一方、二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１を介して中間転写ベルト１１を張架する複数のローラの１つに接触し、中間転写ベルト１１との間に二次転写ニップを形成している。

定着部４００には、用紙に画像を定着させる定着装置９が設けられている。定着装置９は、用紙上の画像を定着させるために用紙を加熱する加熱装置でもある。定着装置９の構成については後で詳しく説明する。

シート供給部５００には、用紙Ｐを収容する給紙カセット１４と、給紙カセット１４から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１５と、が設けられている。

シート排出部６００には、用紙を画像形成装置外に排出する一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙を載置する排紙トレイ１８と、が設けられている。

次に、図１を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置１００の印刷動作について説明する。

印刷動作開始の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２、及び中間転写ベルト１１が回転を開始する。また、給紙ローラ１５が回転することにより、給紙カセット１４から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、一対のタイミングローラ１６に接触して一旦停止される。

各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋでは、まず、帯電ローラ３によって感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置６が各感光体２の表面（帯電面）に露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体２の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４からトナーが供給され、各感光体２上にトナー画像が形成される。各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写ニップ（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、回転する中間転写ベルト１１上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト１１上にフルカラーのトナー画像が形成される。また、感光体２から中間転写ベルト１１へトナー画像が転写された後、各感光体２上に残留するトナーはクリーニングブレード５によって除去される。

中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写ニップ（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送され、タイミングローラ１６によって搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。そして、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙Ｐにトナー画像が定着される。その後、用紙Ｐは排紙ローラ１７によって排紙トレイ１８へ排出され、一連の印刷動作が完了する。

以上の印刷動作の説明は、フルカラー画像を形成するときの動作についてであるが、４つの作像ユニットのうち、いずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つの作像ユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

続いて、本実施形態に係る定着装置９の構成について説明する。

図２に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、定着ベルト２０と、加圧ローラ２１と、ヒータ２２と、ヒータホルダ２３と、ステー２４と、温度センサ１９と、を備えている。

定着ベルト２０は、第２回転部材としての加圧ローラ２１と協働してニップ部Ｎを形成する第１回転部材（定着部材）である。具体的に、定着ベルト２０は、ポリイミドなどで形成された筒状の基材と、その基材の表面（外周面）に形成されたフッ素樹脂などから成る離型層とを有する無端状のベルト部材で構成される。

第２回転部材としての加圧ローラ２１は、定着ベルト２０の外周面に対向するように配置されている。また、加圧ローラ２１は、定着ベルト２０の外周面に圧接されることにより、定着ベルト２０との間にニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ２１は、例えば、アルミニウムやステンレスなどの金属で形成された円筒状の芯材と、この芯材の外周面に設けられたシリコーンゴム製の弾性層と、弾性層の外周面に設けられたフッ素樹脂製の離型層などで構成される。

ヒータ２２は、定着ベルト２０の内側に配置され、定着ベルト２０や、定着ベルト２０を介して用紙を加熱する加熱部材である。本実施形態では、ヒータ２２が、板状の基材５０と、基材５０上に設けられた第１絶縁層５１と、第１絶縁層５１上に設けられた導体層５２と、導体層５２を被覆する第２絶縁層５３と、により構成されている。導体層５２は、発熱部６０を有している。

基材５０は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）や鉄、アルミニウム等の金属材料で構成される。また、基材５０の材料として、金属材料のほか、セラミック、ガラス等を用いることも可能である。基材５０にセラミックなどの絶縁材料を用いた場合は、基材５０と導体層５２との間の第１絶縁層５１を省略することが可能である。一方、金属材料は、急速加熱に対する耐久性に優れ、加工もしやすいため、低コスト化を図るのに好適である。金属材料の中でも、特にアルミニウムや銅は熱伝導性が高く、温度ムラが発生しにくい点で好ましい。また、ステンレスはこれらに比べて安価に製造できる利点がある。

各絶縁層５１，５３は、例えば、耐熱性ガラスなどの絶縁性を有する材料で構成される。また、これらの材料として、セラミックあるいはポリイミドなどを用いてもよい。また、基材５０の第１絶縁層５１や第２絶縁層５３が設けられる面とは反対側の面に、別途絶縁層が設けられてもよい。

本実施形態では、発熱部６０が基材５０よりもニップ部Ｎ側に配置されているが、これとは反対に、基材５０が発熱部６０よりもニップ部Ｎ側に配置されてもよい。ただしその場合は、発熱部６０の熱が基材５０を介して定着ベルト２０に伝達されることになるため、基材５０は窒化アルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で構成されることが望ましい。

また、本実施形態では、ヒータ２２から定着ベルト２０への熱伝達効率を高めるため、ヒータ２２が定着ベルト２０の内周面に対して直接接触するように配置されている。また、これに限らず、ヒータ２２は、定着ベルト２０に対して、非接触、あるいは低摩擦シートなどを介して間接的に接触するように配置されてもよい。また、定着ベルト２０に対するヒータ２２の接触箇所は、定着ベルト２０の外周面であってもよい。ただし、定着ベルト２０の外周面の傷付きによる定着品質の低下を回避するため、ヒータ２２が接触する面は、定着ベルト２０の内周面であることが望ましい。

また、ヒータ２２は、図２に示すような平面状（平板状）に形成されたものに限らず、例えば、図２６に示すような湾曲した形状のものであってもよい。図２６に示すヒータ２２は、ニップ部Ｎに対応する箇所で加圧ローラ２１の外周面の曲率に倣って湾曲する湾曲部２２ａを有している。ヒータ２２をこのような湾曲部２２ａを有することにより、ニップ部Ｎの用紙搬送方向の幅を大きく確保することができ、定着性が向上する。また、湾曲部２２ａの曲率は、０．０２〜０．０５の範囲内であることが好ましい。湾曲部２２ａの曲率が０．０２未満であると、ニップ部Ｎの用紙搬送方向の幅を大きく確保しにくくなり、湾曲部２２ａの曲率が０．０５より大きいと、用紙の搬送性や分離性に悪影響が出る虞があるからである。さらに好ましくは、湾曲部２２ａの曲率が、０．０３〜０．０４の範囲内であるのがよい。

ヒータホルダ２３は、定着ベルト２０の内側でヒータ２２を保持する保持部材である。ヒータホルダ２３は、ヒータ２２の熱によって高温になりやすいため、耐熱性の材料で構成されることが望ましい。特に、ヒータホルダ２３が、ＬＣＰやＰＥＥＫなどの低熱伝導性の耐熱性樹脂で構成される場合は、ヒータホルダ２３の耐熱性を確保しつつ、ヒータ２２からヒータホルダ２３への伝熱が抑制されるので、効率的に定着ベルト２０を加熱することが可能である。

ステー２４は、定着ベルト２０の内側に配置される補強部材である。ステー２４によってヒータホルダ２３のニップ部Ｎ側の面とは反対の面が支持されることにより、ヒータホルダ２３が加圧ローラ２１の加圧力によって撓むのが抑制される。これにより、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間に均一な幅のニップ部Ｎが形成される。ステー２４は、その剛性を確保するため、ＳＵＳやＳＥＣＣなどの鉄系金属材料によって形成されることが好ましい。

温度センサ１９は、ヒータ２２の温度を検知する温度検知手段である。温度センサ１９の検知結果に基づいてヒータ２２の出力が制御されることにより、定着ベルト２０の温度が所望の温度（定着温度）となるように維持される。温度センサ１９は、接触型、非接触型のいずれでもよい。例えば、温度センサ１９として、サーモパイル、サーモスタット、サーミスタ、ＮＣセンサなどの公知の温度センサを適用可能である。

本実施形態に係る定着装置９においては、印刷動作が開始されると、ヒータ２２に電力が供給されることにより、発熱部６０が発熱し、定着ベルト２０が加熱される。また、加圧ローラ２１が回転駆動され、定着ベルト２０が従動回転を開始する。そして、定着ベルト２０の温度が所定の目標温度（定着温度）に到達した状態で、図２に示すように、トナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、定着ベルト２０と加圧ローラ２１との間（ニップ部Ｎ）に搬送されることにより、未定着トナーが加熱及び加圧されてトナー画像Ｔが用紙Ｐに定着される。

図３は、本実施形態に係る定着装置９の斜視図、図４は、その分解斜視図である。

図３及び図４に示すように、本実施形態に係る定着装置９は、矩形の枠状に形成された装置フレーム４０を備えている。装置フレーム４０は、一対の側壁部２８及び前壁部２７を一体に有する第１装置フレーム２５と、後壁部２９を有する第２装置フレーム２６と、によって構成されている。第１装置フレーム２５と第２装置フレーム２６は、一対の側壁部２８に設けられた複数の係合突起２８ａが後壁部２９に設けられた複数の係合孔２９ａに係合することにより組み付けられる。

定着ベルト２０や加圧ローラ２１は、一対の側壁部２８によって支持される。このため、各側壁部２８には、加圧ローラ２１の回転軸などを挿通させるための挿通溝２８ｂが設けられている。挿通溝２８ｂは、その一端側（後壁部２９側）で開口し、これとは反対側の端では開口しない突き当て部が形成されている。この突き当て部には、加圧ローラ２１の回転軸を回転可能に支持する軸受３０が設けられている。加圧ローラ２１が各側壁部２８によって支持された状態では、加圧ローラ２１の軸方向の一端に設けられた駆動伝達部材としての駆動伝達ギヤ３１が、側壁部２８よりも外側に露出した状態で配置される。これにより、定着装置９が画像形成装置本体に搭載されると、駆動伝達ギヤ３１が画像形成装置本体に設けられているギヤに連結され、駆動源からの駆動力を伝達可能な状態となる。また、駆動伝達ギヤ３１に代えて、駆動伝達ベルトを張架するプーリやカップリング機構などの駆動伝達部材を用いてもよい。

定着ベルト２０の長手方向の両端には、定着ベルト２０やステー２４などを支持する一対の支持部材３２が設けられている。各支持部材３２には、ガイド溝３２ａが形成されている。図４に示すように、一対の支持部材３２と、定着ベルト２０、ステー２４、ヒータホルダ２３、及びヒータ２２を組み付けた状態で、各支持部材３２のガイド溝３２ａを各側壁部２８の挿通溝２８ｂの縁に沿わせながら各支持部材３２を各側壁部２８に組み付けることにより、定着ベルト２０、ステー２４、ヒータホルダ２３及びヒータ２２が、各側壁部２８に支持される。また、各支持部材３２が、後壁部２９との間に設けられた付勢部材としての一対のバネ３３によって付勢されることにより、定着ベルト２０が加圧ローラ２１へ加圧され、ニップ部が形成される。

また、後壁部２９には、画像形成装置本体に対する定着装置本体の位置決めを行う位置決め部としての孔部２９ｂが設けられている。一方、画像形成装置本体には、位置決め部としての突起１０１（図４参照）が設けられている。この突起１０１が、定着装置９の孔部２９ｂに対して挿入されることで、突起１０１と孔部２９ｂが嵌合し、画像形成装置本体に対する定着装置本体の位置決めがなされる。なお、孔部２９ｂが設けられる位置は、後壁部２９の長手方向の中間よりもいずれか一方の端寄りの位置であることが好ましい。このような位置に孔部２９ｂが設けられることにより、孔部２９ｂが設けられない端側では、温度変化に伴う長手方向の伸縮が許容され、装置フレーム４０の歪を抑制することが可能である。

図５は、ヒータ２２などを一対の支持部材３２によって支持した加熱ユニットの斜視図、図６は、その加熱ユニットの分解斜視図である。

図５に示すように、ヒータ２２及びヒータホルダ２３は、図５の左右方向へ長く伸びる長手状の部材である。ヒータ２２及びヒータホルダ２３は、定着装置に組み込まれ、定着装置が画像形成装置に搭載された状態で、ヒータ２２及びヒータホルダ２３の長手方向が定着装置を通過する用紙Ｐの幅方向Ｕ（以下、「シート幅方向」という。）となるように配置される。また、図６に示すように、ヒータ２２及びヒータホルダ２３と同様にステー２４も、シート幅方向Ｕへ長手状に配置される。なお、本明細書中でいう「シート幅方向」、「ヒータの長手方向」、「定着ベルトの長手方向」、及び「加圧ローラの回転軸方向」は、いずれも同じ方向を意味する。

図５及び図６に示すように、ヒータホルダ２３には、ヒータ２２を収容するための矩形の収容凹部２３ａが設けられている。収容凹部２３ａは、ヒータ２２とほぼ同等の形状及びサイズに形成されている。ただし、収容凹部２３ａの長手方向寸法Ｌ２はヒータ２２の長手方向寸法Ｌ１よりも若干長く設定されている。このため、熱膨張によってヒータ２２がその長手方向に伸びても、ヒータ２２と収容凹部２３ａとの干渉を回避できる。

一対の支持部材３２は、定着ベルト２０の内側に挿入されて定着ベルト２０を支持するＣ字状のベルト支持部３２ｂと、定着ベルト２０の端面に接触して定着ベルト２０の長手方向の移動（片寄り）を規制するフランジ状のベルト規制部３２ｃと、ヒータホルダ２３及びステー２４の長手方向の両端近傍部分が挿入されてこれらを支持する支持凹部３２ｄと、を有している。定着ベルト２０は、その長手方向の両端にベルト支持部３２ｂが挿入されることで、ベルト非回転時において基本的に周方向（ベルト回転方向）の張力が作用しない、いわゆるフリーベルト方式で支持される。

また、図５及び図６に示すように、ヒータホルダ２３の長手方向の中間よりも一端側には、位置決め部としての位置決め凹部２３ｅが設けられている。この位置決め凹部２３ｅに対して、図５及び図６における左側の支持部材３２の嵌合部３２ｅが嵌合することにより、ヒータホルダ２３と支持部材３２との位置決めがなされる。一方、図５及び図６における右側の支持部材３２には、嵌合部３２ｅは設けられておらず、ヒータホルダ２３との長手方向の位置決めはされない。このように、支持部材３２に対するヒータホルダ２３の位置決めをヒータホルダ２３の長手方向の片側のみとすることで、温度変化に伴うヒータホルダ２３の長手方向の伸縮が許容される。

また、図６に示すように、ステー２４の長手方向の両端近傍部分には、各支持部材３２に対するステー２４の移動を規制する段差部２４ａが設けられている。各段差部２４ａは支持部材３２に突き当たることで支持部材３２に対するステー２４の長手方向の移動を規制する。ただし、これら段差部２４ａのうち少なくとも一方は、支持部材３２に対して隙間（ガタ）を介して配置される。このように、少なくとも一方の段差部２４ａが支持部材３２に対して隙間を介して配置されることにより、温度変化に伴うステー２４の伸縮が許容される。

図７は、本実施形態に係るヒータ２２の平面図、図８は、その分解斜視図である。

図８に示すように、ヒータ２２の基材５０上には、第１絶縁層５１を介して発熱部６０を構成する２つの抵抗発熱体５９が配置されている。各抵抗発熱体５９は、上記シート幅方向Ｕでもあるヒータ２２（基材５０）の長手方向Ｚに渡って互いに平行に並んで配置されている。導体層５２は、各抵抗発熱体５９のほか、２つの電極部６１と、複数の給電線（導電部）６２と、を有している。各抵抗発熱体５９は、複数の給電線６２を介して各電極部６１に電気的に接続されている。具体的に、本実施形態では、図７に示すように、２つの電極部６１が、ヒータ２２（基材５０）の長手方向の中間ｍよりも一端側に配置され、各電極部６１に対して各抵抗発熱体５９が給電線６２を介して電気的に直列に接続されている。また、各抵抗発熱体５９の全体及び各給電線６２の少なくとも一部は、第２絶縁層５３によって覆われ、絶縁性が確保されている。一方、各電極部６１は、後述のコネクタが接続できるように、第２絶縁層５３によって覆われておらず露出した状態となっている。

抵抗発熱体５９は、例えば、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）やガラス粉末などを調合したペーストをスクリーン印刷などにより基材５０に塗工し、その後、当該基材５０を焼成することによって形成することができる。また、抵抗発熱体５９の材料として、銀合金（ＡｇＰｔ）や酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）などの抵抗材料を用いてもよい。

電極部６１及び給電線６２は、抵抗発熱体５９よりも小さい抵抗値の導体で構成されている。例えば、電極部６１及び給電線６２は、銀（Ａｇ）あるいは銀パラジウム（ＡｇＰｄ）などの材料を基材５０上にスクリーン印刷することによって形成される。

図９は、ヒータ２２に接続部材としてのコネクタ７０が接続された状態を示す斜視図である。

図９に示すように、コネクタ７０は、樹脂製のハウジング７１と、ハウジング７１に設けられた複数のコンタクト端子７２と、を有している。各コンタクト端子７２は、板バネで構成されている。また、各コンタクト端子７２には、給電用のハーネス７３が接続されている。

図９に示すように、コネクタ７０は、ヒータ２２及びヒータホルダ２３を一緒に挟むようにしてヒータ２２の（長手方向中間ｍよりも）長手方向一端側に取り付けられる。これにより、ヒータ２２及びヒータホルダ２３は、コネクタ７０によって一緒に保持される。また、この状態で、コネクタ７０の各コンタクト端子７２の先端（接触部７２ａ）が、それぞれ対応する電極部６１に弾性的に接触（圧接）することにより、各コンタクト端子７２と各電極部６１とが導通する。これにより、コネクタ７０を介して画像形成装置に設けられた電源から発熱部６０へ電力を供給可能となる。

ところで、画像を形成する現像剤としてのトナーには、ポリエステルやポリスチレンなどのバインダ樹脂、着色剤のほか、トナーが用紙から剥がれて定着ベルトに付着しないようにするための離型剤が含まれているものがある。離型剤としては、例えば、パラフィンワックス、エステルワックス、マイクロクリスタリンワックス、あるいはこれらを混合したものが挙げられる。

このような離型剤を含むトナー画像が定着装置によって加熱されると、熱により離型剤が気化することがある。また、このような現象は、トナーに離型剤が含まれる場合に限らず、定着ベルトに離型剤が塗布される場合も同様に生じ得る。また、離型剤の気化は、粉砕法や重合法などのトナーの製法にかかわらず生じ得る。また、融点が６０℃以上７５℃以下のトナーであっても同様である。近年では、省エネの要求から比較的低い温度でも定着可能なトナーが用いられるようになってきており、このようなトナーからも離型剤が気化する場合がある。

そして、離型剤が気化した離型剤ガスが、ヒータに取り付けられたコネクタ（特にコンタクト端子）に付着すると、コネクタとヒータの電極部との間で導通性が低下し、ヒータへの給電不良が発生する虞がある。特に、図１０に示すような、コネクタ７０が、定着ベルト２０や、定着ベルト２０を支持する支持部材３２から外側へ露出している場合は、コネクタに離型剤ガスが付着する虞がより一層高まる。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置においては、気化物質である離型剤がコネクタに付着するのを抑制するため、以下のような対策を講じている。

図１０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図である。

図１０に示すように、実施形態１に係る画像形成装置１００内には、定着装置９に向かって送風する送風手段としての送風ファン３４が設けられている。すなわち、定着装置９は、送風ファン３４の送風口３５が設けられた面に垂直な方向に設けられている。なお、ここでいう「送風口３５が設けられた面」とは、送風口３５が設けられた部分のみを意味し、送風口３５の開口面を指す。また、送風口３５が設けられた面（開口面）は、平面に構成されている。また、送風ファン３４は、ヒータ２２におけるコネクタ７０が取り付けられた端側に配置されている。ここで、図１０において、コネクタ７０を通り加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘに直交する線を、直交線αとすると、図１０に示す例では、この直交線α上に送風口３５の中央３５ａが位置するように、送風ファン３４が配置されている。

上記送風口３５の中央３５ａとは、例えば、送風口３５が正方形、長方形、菱形又は平行四辺形の場合は、２つの対角線の交点を意味し、送風口３５が円の場合は、円の中心を意味し、送風口３５が楕円の場合は、楕円の長軸と短軸の交点を意味する。また、送風口３５がこれら以外の形状である場合、送風口３５の中央３５ａは、加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘと同方向である送風口３５の縦方向と、これに直交する送風口３５の横方向における、それぞれの中間位置の交点とする。

また、上記コネクタ７０を通る線（直交線α）とは、コネクタ７０の任意のいずれか１点を通る直線でればよい。また、直交線αは、コネクタ７０の任意の点を通る直線であれば、加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘと直交する面上で３６０°のどの方向を向く直線であってもよい。従って、送風口３５の中央３５ａは、コネクタ７０のいずれかの部分を通り、加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘと直交する線上であれば、コネクタ７０の周り３６０°のどの位置であってもよい。

本実施形態では、このような位置に送風ファン３４の送風口３５が配置されているため、送風口３５から空気が吹き出されると、図１１に示すように、吹き出された空気がコネクタ７０や定着ベルト２０などに吹き付けられる。このとき、例えば、図１１に示すニップ部Ｎにおいて熱により離型剤ガスＧが発生したとしても、送風口３５から送られる空気によって、離型剤ガスＧは図の右下方向へ移動させられる。このため、離型剤ガスＧをコネクタ７０から遠ざけることができる。これにより、コネクタ７０に対する離型剤ガスＧの付着を抑制できるようになり、ひいては、コネクタ７０（コンタクト端子７２）とヒータ２２の電極部６１との導通性を良好に維持できるようになる。

また、送風口３５は、図１２に示されるような位置に配置されてもよい。

図１２に示す例では、送風口３５の全体が、直交線αよりも図の左側、すなわち、直交線αよりも加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘにおけるヒータ２２の中間ｍ側とは反対側に配置されている。ここでいう直交線αとは、上記の通り定義された直交線と同様の直線を意味する。また、以下で述べる直交線αついても同様である。

図１２に示す例の場合、送風口３５から空気が吹き出されると、図１３に示すように、吹き出された空気によって、離型剤ガスＧが図の右下方向へ移動させられるため、離型剤ガスＧをコネクタ７０から遠ざけることができる。これにより、上記と同様に、コネクタ７０に対して離型剤ガスＧが付着しにくくなり、コネクタ７０とヒータ２２の電極部６１との導通性を良好に維持できるようになる。

また、送風口３５は、図１４に示されるような位置に配置されてもよい。

図１４に示す例では、送風口３５が、直交線αよりも図の左側であって、さらにコネクタ７０を通り加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘに平行な軸方向線β上に配置されている。この軸方向線βは、コネクタ７０の任意のいずれか１点を通る直線であればよい。また、図１４に示す例では、送風口３５の中央３５ａが軸方向線β上に配置されているが、これに限らず、送風口３５のいずれかの部分が軸方向線β上にあればよい。

この場合、送風口３５から空気が吹き出されると、図１５に示すように、吹き出された空気によって、離型剤ガスＧが図の右方向へ移動させられるため、離型剤ガスＧをコネクタ７０から遠ざけることができる。特に、この例では、離型剤ガスＧが、コネクタ７０に対して付着しやすくなる左方向とは正反対の右方向に移動させられるため、より効果的に離型剤ガスＧをコネクタ７０から遠ざけることができる。これにより、コネクタ７０に対して離型剤ガスＧが付着しにくくなるため、コネクタ７０とヒータ２２の電極部６１との導通性を良好に維持できるようになる。

以上のように、本発明の第１実施形態では、送風口３５の中央３５ａの位置を、直交線α上の位置｛例えば、図１６中の（ａ）の位置｝、又は、直交線αよりもヒータ２２の中間ｍ側とは反対側の位置｛例えば、図１６中の（ｂ）又は（ｃ）の位置｝のいずれかの位置にすることにより、送風口３５から吹き出される空気によって離型剤ガスＧ（気化物質）をコネクタ７０から遠ざけることができる。すなわち、コネクタ７０からヒータ２２へ気流を発生させることにより、コネクタ７０に対する離型剤ガスＧ（気化物質）の付着を抑制することが可能である。また、送風口３５をいずれの位置に配置するかについては、定着装置の周辺部品のレイアウトや送風ファン３４の性能、離型剤ガスの発生箇所などに応じて決定すればよい。すなわち、図１６に示す角度θ１（コネクタ７０の任意の一点ｈから送風口３５の中央３５ａを通るように伸びる線分γ１と、その任意の一点ｈからヒータ２２の中間ｍ側に向かって加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘに伸びる線分γ２とによって形成される角度）が、９０°以上で１８０°以下の範囲内（９０°≦θ１≦１８０°）であれば、送風口３５の位置を適宜変更可能である。

また、図１７に示すように、ヒータ２２の中間ｍを挟んで両端側にそれぞれコネクタ７０が取り付けられる構成の場合は、各コネクタ７０に対応して送風ファン３４も２つ設けることが好ましい。その場合、各送風ファン３４は、送風口３５の中央３５ａが各コネクタ７０を通る直交線α上｛例えば、図１７中の（ａ）の位置｝、又は、直交線αよりもヒータ２２の中間ｍ側とは反対側｛例えば、図１７中の（ｂ）又は（ｃ）の位置｝となるように配置されればよい。また、上記と同様に設定される角度θ１は、９０°以上で１８０°以下の範囲内であれば自由に変更可能である。なお、２つの送風ファン３４におけるそれぞれの角度θ１が１８０°｛図１７中の（ｃ）の位置｝に近づくと、各送風ファン３４から吹き出される空気が互いにぶつかりやすくなるが、各コネクタ７０周辺の離型剤ガスは主に近い方の送風ファン３４の送風の影響を受けて移動させられるため、各送風口３５から吹き出される空気によって離型剤ガスを両方のコネクタ７０から遠ざけることが可能である。

次に、本発明の第２実施形態に係る構成について説明する。

図１８に示すように、第２実施形態では、画像形成装置１００内に、定着装置９から空気を吸引する吸気手段としての吸気ファン３６が設けられている。すなわち、定着装置９は、吸気ファン３６の吸気口３７が設けられた面に垂直な方向に設けられている。なお、ここでいう「吸気口３７が設けられた面」とは、吸気口３７が設けられた部分のみを意味し、吸気口３７の開口面を指す。また、吸気口３７が設けられた面（開口面）は、平面に構成されている。この場合、吸気ファン３６は、その吸気口３７の中央３７ａがコネクタ７０を通る直交線α上に位置するように配置されている。従って、吸気ファン３６は、吸気口３７の中央３７ａが直交線α上であれば、上述の図１０に示す送風ファン３４と同様、コネクタ７０の周り３６０°のどの位置に配置されてもよい。また、吸気口３７の中央３７ａは、上述の送風口３５の中央３５ａと同様に定義される部分とする。

このように、第２実施形態では、送風ファン３４に代えて吸気ファン３６が設けられているため、吸気ファン３６によって空気が吸引されると、図１９に示すように、コネクタ７０や定着ベルト２０などの周囲の空気が吸気口３７へ吸い寄せられる。このとき、例えば、図１９に示すニップ部Ｎにおいて離型剤ガスＧが発生したとしても、吸気口３７へ吸引される空気によって、離型剤ガスＧは図の左上方向へ移動させられる。このため、コネクタ７０へ離型剤ガスＧが付着するのを抑制することができる。すなわち、離型剤ガスＧは、コネクタ７０に付着しやすい左方向への移動（加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘと平行な左方向への移動）を行わないので、離型剤ガスＧがコネクタ７０に付着する前に、離型剤ガスＧを吸気ファン３６側へ吸い寄せることができる。これにより、コネクタ７０に対する離型剤ガスＧの付着を抑制でき、コネクタ７０（コンタクト端子７２）とヒータ２２の電極部６１との導通性を良好に維持できるようになる。

また、吸気口３７は、図２０に示されるような位置に配置されてもよい。

図２０に示す例では、吸気口３７の全体が、直交線αよりも図の右側、すなわち、直交線αよりもヒータ２２の中間ｍ側に配置されている。

図２０に示す例の場合、吸気ファン３６によって空気が吸引されると、図２１に示すように、吸気口３７へ吸い寄せられる空気によって、離型剤ガスＧが図の右上方向へ移動させられるため、離型剤ガスＧをコネクタ７０から遠ざけることができる。これにより、上記と同様に、コネクタ７０に対して離型剤ガスＧが付着しにくくなり、コネクタ７０とヒータ２２の電極部６１との導通性を良好に維持できるようになる。

また、吸気口３７は、図２２に示されるような位置に配置されてもよい。

図２２に示す例では、吸気口３７が、直交線αよりも図の右側であって、さらにコネクタ７０を通り加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘに平行な軸方向線β上に配置されている。この軸方向線βは、上記軸方向線と同様に、コネクタ７０の任意のいずれか１点を通る直線であればよい。また、図２２に示す例では、吸気口３７の中央３７ａが軸方向線β上に配置されているが、これに限らず、吸気口３７のいずれかの部分が軸方向線β上にあればよい。

この場合、吸気ファン３６によって空気が吸引されると、図２３に示すように、吸気口３７へ吸い寄せられる空気によって、離型剤ガスＧが図の右方向へ移動させられるため、離型剤ガスＧをコネクタ７０から遠ざけることができる。特に、この例では、離型剤ガスＧが、コネクタ７０に対して付着しやすくなる左方向とは正反対の右方向に移動させられるため、より効果的に離型剤ガスＧをコネクタ７０から遠ざけることができる。これにより、コネクタ７０に対して離型剤ガスＧが付着しにくくなるため、コネクタ７０とヒータ２２の電極部６１との導通性を良好に維持できるようになる。

以上のように、本発明の第２実施形態では、吸気口３７の中央３７ａの位置を、直交線α上の位置｛例えば、図２４中の（ａ）の位置｝、又は、直交線αよりもヒータ２２の中間ｍ側の位置｛例えば、図２４中の（ｂ）の位置｝のいずれかの位置にすることにより、吸気口３７へ吸い寄せられる空気によって離型剤ガスＧ（気化物質）をコネクタ７０から遠ざけることができる。すなわち、この場合も、コネクタ７０からヒータ２２へ気流を発生させることにより、コネクタ７０に対する離型剤ガスＧ（気化物質）の付着を抑制することが可能である。また、吸気口３７をいずれの位置に配置するかについては、定着装置の周辺部品のレイアウトや吸気ファン３６の性能、離型剤ガスの発生箇所などに応じて決定すればよい。すなわち、図２４に示す角度θ２（コネクタ７０の任意の一点ｈから吸気口３７の中央３７ａを通るように伸びる線分γ３と、その任意の一点ｈからヒータ２２の中間ｍ側に向かって加圧ローラ２１の回転軸方向Ｘに伸びる線分γ４とによって形成される角度）が、０°以上で９０°以下の範囲内（０°≦θ２≦９０°）であれば、吸気口３７の位置を適宜変更可能である。

また、図２５に示すように、ヒータ２２の中間ｍを挟んで両端側にそれぞれコネクタ７０が取り付けられる構成の場合も、吸気ファン３６は、吸気口３７の中央３７ａが各コネクタ７０を通る直交線α上｛例えば、図２５中の（ａ）の位置｝、又は、直交線αよりもヒータ２２の中間ｍ側｛例えば、図２５中の（ｂ）の位置｝となるように配置されればよい。吸気口３７の数は、コネクタ７０の数に対応して２つ設けてもよいし、１つとしてもよい。また、上記と同様に設定される角度θ２は、０°以上で９０°以下の範囲内であれば自由に変更可能である。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではない。例えば、上記のように配置される送風ファン３４及び吸気ファン３６を併用してもよい。その場合、より確実に気流を制御できるようになり、コネクタ７０に対する離型剤ガスの付着をより効果的に抑制できるようになる。また、上述の実施形態において、定着装置９の周囲に送風ファン３４や吸気ファン３６を設置しにくい事情などがある場合は、これらのファンにダクト（気流誘導路）を設けてもよい。従って、上記送風口３５や吸気口３７は、ファンと一体に設けられた開口部に限らず、ダクトの開口部であってもよい。また、本発明で用いられる送風手段や吸気手段は、ファン以外にブロワなどであってもよい。

また、上述の実施形態では、コネクタ７０全体が定着ベルト２０の外側に露出しているが、コネクタ７０の一部のみが定着ベルト２０の外側に露出している構成であってもよい。また、コネクタ７０全体が定着ベルト２０の内側に収容されている場合であっても、コネクタ７０が定着ベルト２０の長手方向端寄りに配置されていて、コネクタ７０に離型剤ガスが付着する虞がある場合は、本発明を適用することが望ましい。

また、上述の実施形態では、本発明についてトナーを用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置を例に説明したが、本発明は、電子写真方式の画像形成装置に限らず、用紙にインクを塗布して画像を形成するインクジェット式の画像形成装置にも適用可能である。すなわち、用紙上のインクを乾燥させるために用紙を加熱した際に、インクから溶剤、界面活性剤及び消泡剤などの気化物質が気化してコネクタの導通性に影響を与える虞がある場合は、インクジェット式の画像形成装置にも本発明を適用することが望ましい。なお、溶剤は顔料の分散媒としての役割、界面活性剤は顔料の安定した分散を助ける目的、消泡剤はインクの泡立ちを抑制する目的でそれぞれ用いられるものである。

図２７に、インクジェット式の画像形成装置の構成の一例を示す。

図２７に示すインクジェット式の画像形成装置７００は、用紙にインクを吐出して画像を形成する画像形成部４１と、画像が形成された用紙を加熱して用紙上のインクを乾燥させる乾燥装置（加熱装置）４２と、用紙Ｐを供給する給紙部４３などを備えている。また、乾燥装置４２には、用紙をニップ部で挟んで搬送する一対の回転部材５５，５６のほか、これらの一方を少なくとも加熱する加熱部材としてのヒータ５７を有している。ヒータ５７は、例えば上述の図７〜図９に示すヒータ２２と同様のコネクタ７０を介して通電する板状のヒータである。

斯かる構成のインクジェット式の画像形成装置７００において、給紙部４３から用紙Ｐが供給され、画像形成部４１において用紙に画像が形成されると、用紙Ｐが乾燥装置４２に搬送されて用紙Ｐ上のインクが乾燥される。このとき、インクから気化した溶剤、界面活性剤及び消泡剤のような気化物質がコネクタの導通性に影響を与える虞がある場合は、上述の実施形態と同様に、乾燥装置４２の周囲に送風ファン又は吸気ファンを設けることが望ましい。すなわち、送風ファンの送風口、又は吸気ファンの吸気口を、上述の実施形態と同様の位置に配置することにより、気流によって気化物質をコネクタから遠ざけ、コネクタに気化物質が付着するのを抑制できるようになる。

また、本発明は、画像形成装置に限らず、画像が形成された用紙に対してパンチ処理やステープル処理などの後処理を施す後処理装置にも適用可能出ある。例えば、図２８に示すように、後処理装置８００が、画像が形成された用紙に後処理を施す後処理部４４のほか、上記のような定着装置や乾燥装置などの加熱装置４５を備えている場合は、用紙加熱時に現像剤やインク等から気化した気化物質がコネクタに付着するのを抑制するため、上述の実施形態と同様に、加熱装置の４５周囲に送風ファン又は吸気ファンを設けてもよい。また、インクジェット式画像形成装置や後処理装置に搭載される乾燥装置は、インクを乾燥させるものに限らず、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に塗布される処理液を乾燥させるものであってもよい。

９ 定着装置（加熱装置）
２０ 定着ベルト（第１回転部材）
２１ 加圧ローラ（第２回転部材）
２２ ヒータ（加熱部材）
３４ 送風ファン（送風手段）
３５ 送風口
３５ａ 中央
３６ 吸気ファン（吸気手段）
３７ 吸気口
３７ａ 中央
７０ コネクタ（接続部材）
１００ 画像形成装置
２００ 画像形成部
ｍ ヒータの中間
Ｎ ニップ部
Ｐ 用紙（シート）
Ｘ 回転軸方向
α 直交線
β 軸方向線

特開２０１６−７５７８１号公報

Claims (10)

1. シートに画像を形成する画像形成部と、
   画像が形成された前記シートを加熱する加熱装置と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記加熱装置は、
   互いに接触してニップ部を形成する一対の回転部材と、
   前記一対の回転部材の少なくとも一方を加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材に導通可能に接続される接続部材と、
   を備え、
   前記画像形成装置はさらに、送風手段を有し、
   前記加熱装置は、前記送風手段の送風口が設けられた面に垂直な方向に設けられ、
   前記送風口の中央は、前記接続部材を通り前記一対の回転部材のいずれか一方の回転軸方向に直交する直交線上、又は、前記直交線よりも前記回転軸方向における前記加熱部材の中間側とは反対側に配置される画像形成装置。
2. シートに画像を形成する画像形成部と、
   画像が形成された前記シートを加熱する加熱装置と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記加熱装置は、
   互いに接触してニップ部を形成する一対の回転部材と、
   前記一対の回転部材の少なくとも一方を加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材に導通可能に接続される接続部材と、
   を備え、
   前記画像形成装置はさらに、吸気手段を有し、
   前記加熱装置は、前記吸気手段の吸気口が設けられた面に垂直な方向に設けられ、
   前記吸気口の中央は、前記接続部材を通り前記一対の回転部材のいずれか一方の回転軸方向に直交する直交線上、又は、前記直交線よりも前記回転軸方向における前記加熱部材の中間側に配置される画像形成装置。
3. シートに画像を形成する画像形成部と、
   画像が形成された前記シートを加熱する加熱装置と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記加熱装置は、
   互いに接触してニップ部を形成する一対の回転部材と、
   前記一対の回転部材の少なくとも一方を加熱する加熱部材と、
   前記加熱部材に導通可能に接続される接続部材と、
   を備え、
   前記接続部材から前記加熱部材への気流が発生している画像形成装置。
4. 前記送風口の全体が、前記直交線よりも前記加熱部材の中間側とは反対側に配置される請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記吸気口の全体が、前記直交線よりも前記加熱部材の中間側に配置される請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記送風口が、前記接続部材を通り前記回転軸方向に平行な軸方向線上に配置される請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記吸気口が、前記接続部材を通り前記回転軸方向に平行な軸方向線上に配置される請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記一対の回転部材の少なくとも一方は、筒状の回転部材であって、
   前記加熱部材は、前記筒状の回転部材の内側に配置され、
   前記接続部材の少なくとも一部は、前記筒状の回転部材から外側へ露出する請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記加熱部材は、
   基材と、
   前記基材に設けられた発熱体と、
   前記基材に設けられると共に前記発熱体に電気的に接続された電極部と、
   を有し、
   前記電極部と前記接続部材が導通可能に接続される請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記加熱装置は、離型剤を含むトナーが付着した前記シートを加熱する請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置。
    

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