JP5402738B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
従来より、プリンタ、複写機などとして電子写真方式の画像形成装置が知られている。この類の画像形成装置では、定着装置を構成する一対の定着部材の圧接部(定着ニップ部)に用紙を通過させるとともにトナーに熱を与えることにより、用紙に転写されたトナー画像を定着している。加熱および加圧により定着を行う関係上、定着ニップ部を通過した用紙が定着部材に巻き付いて、定着部材から分離しないという不都合が生じることがある。
例えば、特許文献1には、空気を吹き付けることにより、定着部材から用紙を分離する分離部を備える画像形成装置が開示されている。具体的には、分離部は、送風手段としてのコンプレッサ(エアーポンプ)と、定着ニップ部の用紙排紙側にその先端を配置したノズルとで構成され、当該ノズルを通じてコンプレッサからパルス状の圧搾気体を吐出することにより用紙を分離する。また、この特許文献1には、定着部材の表面にノズルを近接させており、定着部材からの輻射熱あるいは別途設けられた加熱手段からの熱を利用して圧搾気体を加温した上で吐出する手法も開示されている。
特開2005−157179号公報
しかしながら、特許文献1に開示された手法によれば、気体を加温するための熱が送風手段に伝達してしまい、熱による分離部の劣化が発生する虞がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱による分離部の劣化を抑制することで、分離部を安定的に動作させ、寿命を延ばすことである。
かかる課題を解決するために、第1の発明は、一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させて、この用紙上に転写されたトナー画像に熱源からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を吹き付けることにより定着部材から用紙を分離する分離部と、を有する定着装置を提供する。ここで、分離部は、気体を送風する送風手段と、送風手段から送られる気体を定着部材へと導くとともに、ダクト壁面が定着部からの輻射熱を受ける熱受面となるダクトと、を備え、送風手段およびダクトは、ダクトから送風手段への熱の伝達を抑制する接続構造を備えるものであり、ダクトと送風手段との間に介在してダクトと送風手段とを連通するとともに断熱性を有する部材から構成される断熱部材を有している
また、第1の発明において、送風手段は、気体を送り出す送風口が断熱性を有する部材で形成されており、この送風口がダクトと接続されていることが好ましい。
また、第1の発明において、ダクトは、送風手段から送られた気体が送入される送入口が断熱性を有する部材で形成されており、この送入口が送風手段と接続されていることが望ましい。
また、第1の発明において、送風手段はファンにより構成されることが望ましい。
また、第2の発明は、一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部を通過させて、この用紙上に転写されたトナー画像に熱源からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を吹き付けることにより定着部材から用紙を分離する分離部と、を有する定着装置を提供する。分離部は、送風された気体を定着部材へと導くとともに、ダクト壁面が定着部からの輻射熱を受ける熱受面となるダクトと、断熱性を有する部材から構成される断熱部材と、を備え、ダクトは、このダクトへと気体を送風する送風手段に対する接続構造として、ダクトから送風手段への熱の伝達を抑制する構造を備えるものであり、断熱部材を介して送風手段と接続可能に構成されている
また、第2の発明において、ダクトは、気体が送入される送入口が断熱性を有する部材で形成されており、この送入口が送風手段と接続可能に構成されることが望ましい。
また、第1または第2の発明において、ダクトは、熱受面に対応するダクト壁面の外面側に黒色系の塗装が施されていることが好ましい。
また、第1または第2の発明において、ダクトは、熱受面に対応するダクト壁面の外面側に集熱フィンを備えることが好ましい。
また、第1または第2の発明において、ダクトは、熱受面に対応するダクト壁面の内面側に放熱フィンを備えることが望ましい。
ここで、放熱フィンは、熱受面と対向したダクト壁面の内面側に到達しない高さに設定されていることが望ましい。
また、放熱フィンは、気体に対する抵抗を低減する形状に設定されることが望ましい。
さらに、第1または第2の発明において、ダクトは、熱受面に対応するダクト壁面よりも、熱受面と対向するダクト壁面の方が熱伝導率が低い部材で構成されていることが好ましい。
第3の発明は、トナー画像を用紙に転写する転写ユニットと、転写ユニットによってトナー画像が転写された用紙を対象として、この用紙にトナー画像を定着させる定着ユニットとを有する画像形成装置を提供する。ここで、定着ユニットは、一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させて、この用紙上に転写されたトナー画像に熱源からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を吹き付けることにより定着部材から用紙を分離する分離部と、を有する。この場合、分離部は、気体を送風する送風手段と、送風手段から送られる気体を定着部材へと導くとともに、ダクト壁面が定着部からの輻射熱を受ける熱受面となるダクトと、を備え、送風手段およびダクトは、ダクトから送風手段への熱の伝達を抑制する接続構造を備えるものであり、ダクトと送風手段との間に介在してダクトと送風手段とを連通するとともに断熱性を有する部材から構成される断熱部材を有している
本発明によれば、ダクトから送風手段への熱伝達が抑制されるので、熱による送風手段の劣化を抑制することができる。これにより、分離部が安定的に動作し、その寿命を延ばすことができる。
第1の施形態にかかる画像形成装置1の構成を模式的に示す説明図 定着装置50を示す断面図 分離部56を構成する送風ファン57および断熱部材59を示す斜視図 図3に示す送風ファン57および断熱部材59を取り除いた状態の定着装置50を模式的に示す斜視図 ダクト58を模式的に示す斜視図 ダクト58と送風ファン57との接続構造の変形例を示す説明図 ダクト58と送風ファン57との接続構造の変形例を示す説明図 第2の実施形態にかかる定着装置50の分離部56を構成するダクト58を模式的に示す斜視図 第3の実施形態にかかる定着装置50の分離部56を構成するダクト58を模式的に示す斜視図 第4の実施形態にかかる定着装置50の分離部56を構成するダクト58を模式的に示す斜視図
(第1の実施形態)
図1は、第1の施形態にかかる画像形成装置1の構成を模式的に示す説明図である。画像形成装置1は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。
この画像形成装置1は、原稿読取部10、露光部20Y,20M,20C,20K、画像形成部30Y,30M,30C,30K、中間転写部40、定着装置50、排紙反転部70、再給紙部80、給紙部90を主体に構成され、これらが一つの筐体内に収められている。
原稿読取部10は、その上部に自動原稿送り装置ADFを備えている。自動原稿送り装置ADFの原稿載置台15に載置された原稿Dは、一枚ずつ分離され原稿搬送路に送り出され、搬送ドラム16により搬送される。第1搬送ガイドG1および原稿排出ローラ17は、搬送ドラム16により搬送された原稿Dを原稿排出トレイ18に排出する。
原稿読取部10は、原稿画像読取位置RPにおいて、搬送ドラム16により搬送中の原稿Dの画像を読み取る。具体的には、原稿画像読取位置RPにおいて原稿Dの画像がランプLにて照射される。照射による反射光は第1ミラーユニット11、第2ミラーユニット12、レンズユニット13によって導かれて撮像素子CCDの受光面に結像する。撮像素子CCDは入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。画像読取制御部14は、出力された画像信号に対してA/D変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、この処理により得られるデータを入力画像データとして制御部(図示せず)の記憶部に格納する。記憶部に格納された入力画像データには、ユーザにより設定されている条件により適宜な画像処理が施されて、出力画像データが生成される。なお、入力画像データとしては、原稿読取部10で読み取ったものに限られず、例えば、画像形成装置1に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置から受信したものであってもよい。
露光部20Y〜20Kは、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成され、レーザビームを生成する。露光部20Y〜20Kは、出力画像データを基に制御部から出力される出力情報に対応して、画像形成部30Y〜30Kの構成要素である感光体31Y,31M,31C,31Kの表面をレーザビームにより走査露光する。レーザビームの走査露光により、感光体31Y〜31Kには潜像が形成される。
画像形成部30Yは、感光体31Yと、その周辺に配置されている、主帯電部32Y、現像部33Y、第1転写ローラ34Yおよびクリーニング部35Yとから構成される。他の画像形成部30M,30C,30Kも画像形成部30Yと同様な構成であり、感光体31M、31C、31Kの周辺に、主帯電部32M,32C,32K、現像部33M,33C,33K、第1転写ローラ34M,34C,34K、クリーニング部35M,35C,35Kがそれぞれ配置されている。
感光体31Y〜31Kは、主帯電部32Y〜32Kによりその表面が一様に帯電させられる。現像部33Y〜33Kは、トナーで現像することによって感光体31Y〜31K上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体31Y〜31K上にはトナー画像が形成される。
第1転写ローラ34Y〜34Kは、感光体31Y〜31K上に形成されたトナー画像を中間転写部40の中間転写ベルト41上の所定位置に逐次転写する。クリーニング部35Y〜35Kは、トナー画像の転写を終えた感光体31Y〜31Kの表面に残留するトナーを除去する。
中間転写部40の第2転写ローラ42は、中間転写ベルト41上に転写されたトナー画像を用紙Pに転写する。転写に供される用紙Pは給紙部90のトレイPG1,PG2,PG3から供給され、給紙ローラ91によってタイミングが取られつつ第2転写ローラ42へと送られる。ベルトクリーニング部43は用紙Pへのトナー画像の転写を終えた中間転写ベルト41の表面を清掃し、清掃された中間転写ベルト41は次の画像転写に供される。
トナー画像を担持した用紙Pは定着装置50に送られ、定着装置50は用紙Pを加圧加熱することによってトナー画像を用紙Pへ定着させる。なお、定着装置50の詳細については、後述する。
排紙反転部70は、定着装置50による定着処理を終えた用紙Pを搬送して排紙トレイ75へ排出する。用紙Pを表裏反転して排出する場合、排紙ガイド72は、一旦、用紙Pを下方に導く。排紙反転ローラ73は用紙Pの後端を挟持した後に当該用紙Pを反転搬送し、そして、排紙ガイド72が用紙Pを排紙ローラ74へ導くことで用紙Pが排紙トレイ75へ排出される。
なお、用紙Pの裏面にも画像形成を行う場合、排紙ガイド72は、表面のトナー画像の定着処理を終えた用紙Pを下方にある再給紙部80に搬送する。再給紙反転ローラ81は用紙Pの後端を挟持した後に逆送することによって用紙Pを反転させて、再給紙搬送路82に送り出す。これにより、用紙Pが裏面への画像形成に供される。
定着装置50は、定着部51と、分離部56とで構成されている。ここで、図2は、定着装置50を模式的に示す断面図である。
定着部51は、加熱ローラ52、定着ローラ53、無端状の定着ベルト54および加圧ローラ55を主体に構成されている。加熱ローラ52および定着ローラ53は、所定の距離離間して配置されており、これらのローラ52,53の間には、定着ベルト54が掛け渡されている。加圧ローラ55は、定着ベルト54と定着ローラ53とが接触している領域において定着ベルト54と圧接した状態で配置されており、定着ベルト54と加圧ローラ55との圧接部には定着ニップ部NPが形成されている。
用紙Pは、定着対象となる面(未定着なトナー画像を担持する面)が定着ベルト54と向き合う格好で搬送されており、用紙Pの搬送過程において定着ニップ部NPを通過する。これにより、定着ベルト54(定着ローラ53)および加圧ローラ55による加圧および定着ベルト54の有する熱の作用を通じて、用紙Pへのトナー画像の定着が行われる。トナー画像の定着が行われた用紙Pは、排紙ローラ60により排出される。
加熱ローラ52は、例えば、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面に、定着ベルト54との磨耗防止のためのコート層(例えば、フッ素樹脂)が積層されて構成されている。加熱ローラ52の内部には、定着ベルト54の加熱用、すなわち、用紙P上のトナー画像を熱定着させるための熱源であるヒータ52aが内蔵されている。このヒータ52aからの輻射熱により加熱ローラ52が加温され、この加熱ローラ52の有する熱が定着ベルト54へと伝達される。加熱ローラ52は、図示しない駆動手段(例えば、モータ)から動力が伝達されることにより回転駆動し、この加熱ローラ52の回転に応じて定着ベルト54を回転駆動する。加熱ローラ52は、用紙Pの通過速度に合わせて定着ベルト54を回転駆動する。
定着ローラ53は、円柱形の鋼鉄やアルミニウムの表面に、シリコーンゴムやスポンジ等の弾性層が積層されて構成されている。本実形態において、定着ローラ53は、ヒータ52aの熱によって直接的に加熱されない構成となっている。
定着ベルト54は、耐熱層、弾性層、コート層等が積層されて構成される無端ベルトであり、可撓性を備えている。本実施形態では、ヒータ52aの熱によって加熱ローラ52が直接的に熱せられ、加熱ローラ52の熱が定着ベルト54に伝わり、これにより、定着ベルト54が定着温度に加熱される。
加圧ローラ55は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にシリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されて構成されている。なお、加圧ローラ55は、加熱ローラ52と同様にヒータを内蔵しており、熱定着のため熱を補助的に与えることができるように構成されている。
分離部56は、送風ファン57と、ダクト58と、断熱部材59とで構成されている。送風ファン57とダクト58とは断熱部材59を介して相互に接続されており、断熱部材59は送風ファン57からダクト58への空気の送入を妨げることがないように相互間を連通状態で接続している。
分離部56は、ダクト58の先端部(後述する吹出口58c)が定着ニップ部NPにおける用紙Pの排紙側に臨むように、用紙Pの搬送経路FPにおいて定着部51よりも下流側に配置されている。送風ファン57から送風された空気は、ダクト58の内部を流れた後に吹出口58bより排出され、吹出口58bから吹き付けられる空気(分離風)の風圧により用紙Pが定着ベルト54から分離される。本実施形態では、このような分離部56が、用紙幅方向(用紙搬送方向に対して直行する方向)にかけて3つ横並びに配置されている。
図3は、分離部56を構成する送風ファン57および断熱部材59を示す斜視図であり、図4は、図3に示す送風ファン57および断熱部材59を取り除いた状態の定着装置50を示す斜視図である。送風ファン57は、空気取込口57aから本体内部へと空気を取り込み、この取り込んだ空気を空気送風口57bから送風する。送風ファン57は、定着部51および分離部56の一部(ダクト58)を収容する筐体の外壁面(本実施形態では、上壁面50a)に配置されている。具体的には、送風ファン57は、後述する断熱部材59を空気取込口57aに取り付けた上で、筐体の上壁面50aに設けられた3つの開口部50bに対応して筐体の上壁面50aに取り付けられている。送風ファン57の配置は、送風ファン57が空気を本体内部に取り込む関係上、これを筐体の外部に配置した方が都合がよいこと、送風ファン57から定着ベルト54までの距離(分離風の道程距離)を短くしたいこと、ダクト58を加熱ローラ52(熱源52a)の近傍に配置したいといった種々の設計要求を考慮して決定される。なお、送風ファン57の形状・構成は上記に限定されず、空気を送る機能を満たせるファンであればどういった形状・構成を採用しても構わない。また、送風ファン57は、機外の空気ではなく、機内の空気を送風してもよく、また、空気以外の気体を送風してもよい。
図5は、ダクト58を模式的に示す斜視図である。ダクト58は、アルミニウムなどの金属製の断面矩形状のダクトであり、加熱ローラ52(熱源52a)と近接する位置に配置されている。ダクト58は、これを機能的に捉えた場合、空気が送入される送入口58aと、空気を導く通風ガイド部58bと、空気を吹き出す吹出口58cとで構成されている。送入口58aから送入された空気は通風ガイド部58bにより導かれ、吹出口58cから排出される。
送入口58aは、送風ファン57の空気送風口57bと形状的に対応して構成されており、筐体の上壁面50aに設けられた開口部50bに取り付けられている。吹出口58cは、定着ニップ部NPの排紙側の正面(用紙Pの搬送経路FP上)よりも定着ベルト54側へとシフトした位置、かつ、ベルト接線方向から定着ベルト52へと空気を吹き出すような位置に配置されている。このような吹出口58cの配置は、定着ニップ部NPにおいて用紙Pと接触する定着ベルト54および加圧ローラ55のうち、用紙Pの定着対象となる面と接触する定着ベルト54の方が、用紙Pの巻き付き傾向が強いとの知得に基づくものである。また、吹出口58cは、用紙Pの幅方向CD(用紙の搬送方向に対して直行する方向)を長手方向とする細長の開口形状に形成されている。細長の開口形状により、吹出口58cは分離風を用紙幅方向に拡散することが可能となり、用紙幅方向における風量ムラを抑制することができる。
ダクト58において、通風ガイド部58bを構成するダクト壁面、具体的には、加熱ローラ52と対向するダクト壁面(以下「対向壁面」という)58dの外面側には、黒色の塗装BPが施されている。この対向壁面58dは、加熱ローラ52と向き合っているため、加熱ローラ52からの輻射熱(ヒータ52aに起因した輻射熱)を受ける熱受面となる。また、この対向壁面58dの外面側に黒色の塗装BPが施されることにより、加熱ローラ52からの輻射熱の吸収効率を高めるような工夫が施されている。ダクト58は、熱受面(対向壁面58d)により輻射熱を受けることにより、この熱を通風ガイド部58bの内部を流れる空気(分離風)に伝達し、これにより、分離風を加温することができる。
断熱部材59は、送風ファン57の空気送風口57bおよびダクト58の送入口58aに対応する貫通領域を内部に備える枠形状の部材であり、熱伝達を抑制する部材、換言すれば、断熱性を有する部材(例えば、発泡ウレタン)で形成されている。この断熱部材59は、ダクト58と送風ファン57との間に介在して相互間を連通状態で接続している。
このように本実施形態によれば、ダクト58の対向壁面58dは定着部51からの輻射熱を受ける熱受面となっている。また、ダクト58および送風ファン57は、ダクト58から送風ファン57へと熱の伝達を抑制する接続構造となる断熱部材59を備えている。送風ファン57を構成する部品のうち、プロペラを回転可能に支持するベアリングや、駆動回路に搭載されたコンデンサといった電子部品は高温環境に弱く、送風ファン57の劣化要因となる。しかしながら、本実施形態によれば、熱受面の影響によりダクト58の温度が上昇した場合であっても、前述の接続構造により、ダクト58の熱が送風ファン57に伝達して温度が上昇するといった不都合を抑制することができる。これにより、送風ファン57の劣化要因を低減させ、送風ファン57、ひいては分離部56および定着装置50の長寿命化を達成することができる。
また、本実施形態によれば、送風ファン57からの空気がダクト58の内部を流れる過程において、熱受面が受ける熱により空気を加温することができる。これにより、低温の分離風が吹き付けられることにより、定着温度を低下させるといった事態を抑制することができる。また、送風ファン57を用いることにより、断続的な空気を吐出するケースと比較して一定風量の空気を連続的に送風することができるので、空気の吹き付けを安定的に行うことができる。これにおり、定着温度が不安定となるといった事態を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、送風ファン57が定着装置50の筐体の周囲(上壁面50a)に配置されている。送風ファン57は、コンプレッサなどと比較して圧縮比が小さいため、分離風の道程距離が長い程、用紙Pの分離に際して十分な風速を得ることができない可能性もある。しかしながら、本実施形態によれば、かかる配置形態により、送風ファン57から定着ベルト54までの距離(分離風の道程距離)を短くすることができる。これにより、用紙Pの分離に際して十分な風速(風圧)を得ることができる。もっとも、本実施形態では、分離風を送風する送風手段として送風ファン57を例示したが、これ以外にも、連続風を送風できる送風手段として、例えばブロアを用いてもよい。
なお、本実施形態によれば、ダクト58および送風ファン57は、断熱部材59を用いることにより、ダクト58と送風ファン57との間の熱の伝達を抑制する接続構造としている。しかしながら、送風ファン57およびダクト58の接続構造としては、ダクト58と送風ファン57との間の熱の伝達を抑制する構造であれば、上記の形態に限定されず、以下に示すような手法を採用することもできる。
図6に示すように、送風ファン57において、空気送風口57bは、空気の送風方向に所定の長さを備えており、断熱性を有する部材(例えば、発泡ウレタン)で形成してもよい(図中ハッチング部分)。送風ファン57およびダクト58は、この空気送風口57bがダクト58の送入口58aと直接的に接続される接続構造となっている。かかる形態であっても、送風ファン57の空気送風口57bが、ダクト58と送風ファン57の本体部との間の熱の伝達を抑制する部材として機能する。これにより、断熱部材59を用いずとも、加温されたダクト58から送風ファン57の本体部へと熱が伝達するといった事態を抑制することができる。
また、図7に示すように、ダクト58において、送入口58aは、空気の送入方向に所定の長さを備えており、断熱性を有する部材(例えば、発泡ウレタン)で形成してもよい(図中ハッチング部分)。送風ファン57およびダクト58は、この送入口58aが送風ファン57の空気送風口57bと直接的に接続される接続構造となっている。かかる形態であっても、ダクト58の送入口58aが、送風ファン57とダクト58の通風ガイド部57bとの間の熱の伝達を抑制する部材として機能する。これにより、断熱部材59を用いずとも、加温されたダクト58から送風ファン57へと熱が伝達するといった事態を抑制することができる。
また、上述した実施形態に示す断熱部材59と、図6,7のいずれか一方または双方に示す手法とを組み合わせた接続構造としてもよい。かかる手法によれば、送風ファン57とダクト58との間の熱の伝達を有効に抑制することができる。
上述した実施形態では、熱受面に相当する対向壁面58dに集熱効果を高めるために、黒色の塗装BPを施している。しかしながら、塗装BPを施すことにより集熱効果を高めることができるのであれば、黒色に限定されず、種々の色の塗装を施してもよい。本明細書では、このような集熱効果を高めることができる塗装BPを黒色系の塗装として総称する。
本実施形態では、定着部51と対向するダクト壁面(対向壁面58d)を熱受面としているが、熱受面はこれに限定されない。すなわち、定着部51からの輻射熱を受けることができる面であればこれを熱受面として用いることができる。
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態にかかる定着装置50の分離部56を構成するダクト58を模式的に示す斜視図である。本実施形態にかかるダクト58が、第1の実施形態のそれと相違する点は、加熱ローラ52からの輻射熱を受ける熱受面である対向壁面58dの構造である。なお、第1の実施形態と重複する部分についての説明は省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
本実施形態において、ダクト58は、対向壁面58dの外側に複数の集熱フィン58fを備えている。個々の集熱フィン58fは、それぞれ送風方向に延在する板状部材で形成されており、幅方向(対向壁面58dにおける二次元方向のうち送風方向と直行する方向)にかけて等間隔で配置されている。集熱フィン58fは、例えば、アルミといった熱伝導率の高い部材で形成されており、対向壁面58dの外面側にろう付けされている。
このように本実施形態によれば、集熱面である対向壁面58dを平坦な面形状とする場合と比較して、熱受面の総面積を広く確保することができる。これにより、加熱ローラ52からの熱を効率的に集めることができ、ダクト57の内部を流れる空気を効果的に加温することができる。
なお、本実施形態では、個々の集熱フィン58fは、送風方向に延在する構成となっているが、集熱フィン58fの形態はこれに限定されない。例えば、個々の集熱フィン58fは、幅方向に延在するように構成してもよいし、これ以外の方向に延在するように構成してもよい。また、集熱フィン58fは、直線的に延在する板状部材で構成しているが、波形、鋸歯といった曲線を利用する延在形態であってもよい。さらに、個々の集熱フィン58fは、板状部材で構成しているが、柱状の部材で構成することも可能である。
(第3の実施形態)
図9は、第3の実施形態にかかる定着装置50の分離部56を構成するダクト58を模式的に示す斜視図である。本実施形態にかかるダクト58が、第1の実施形態のそれと相違する点は、対向壁面58d(加熱ローラ52からの輻射熱を受ける熱受面)において受けた熱を分離風へと伝達する構造である。なお、第1の実施形態と重複する部分についての説明は省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
本実施形態において、ダクト58は、対向壁面58dの内面側に複数の放熱フィン58gを備えている。個々の放熱フィン58gは、それぞれ送風方向に延在する板状部材で形成されており、幅方向(対向壁面58dにおける二次元方向のうち送風方向と直行する方向)にかけて等間隔で配置されている。放熱フィン58gは、例えば、アルミといった熱伝導率の高い部材で形成されており、対向壁面58dの内面側にろう付けされている。また、個々の放熱フィン58gは、その高さ方向(対向壁面58dに対して垂直方向)において、対向壁面58dと向き合うダクト壁面58eへと到達しないような長さに設定されている。
このように本実施形態によれば、放熱フィン58dを備えることにより、分離風との間の熱交換の効率を高めることができるので、分離風を効果的に加温することができる。また、個々の放熱フィン58gの高さを、ダクト壁面58eへと到達しないような長さに設定している。放熱フィン58dがダクト壁面58eに到達している場合には、ダクト壁面58eを介して熱をダクト外部に放出してしまう可能性がある。この場合、分離風の加温効率を低下させてしまうおそれがあるが、個々の放熱フィン58gの高さを制限することにより、このような不都合を抑制することができる。
なお、本実施形態では、個々の放熱フィン58gは、送風方向に延在する構成となっている。これは分離風の通風を妨げないようにとの観点から空気抵抗を軽減するための工夫である。もっとも、空気抵抗が大きな要因とならないのであれば、第2の実施形態に示す集熱フィン58fのように種々の形態を採用することができる。
また、本実施形態に示す放熱フィン58gの形態は、上述した第2の実施形態に示す手法に適用してもよい。
(第4の実施形態)
図10は、第4の実施形態にかかる定着装置50の分離部56を構成するダクト58を模式的に示す斜視図である。本実施形態にかかるダクト58が、第1の実施形態のそれと相違する点は、熱伝導率の異なる2つの部材から構成されていることである。なお、第1の実施形態と重複する部分についての説明は省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
ダクト58は、対向壁面58d(加熱ローラ52からの輻射熱を受ける熱受面)を含む第1のパーツ581と、対向壁面58dと向き合う壁面58eを含む第2のパーツ582とが結合して構成されている。本実施形態では、ダクト58は、分離風の送風方向にそって概ね2分割される第1のパーツ581と第2のパーツ582とで構成されている。この場合、第1のパーツ581は、熱伝導率が高い部材(例えば、アルミニウム)で形成されており、第2のパーツ582は、第1のパーツ581よりも熱伝導率が低い部材(例えば、合成樹脂)で形成されている。
このように本実施形態によれば、ダクト58は、熱受面に対応する対向壁面58dよりも、この対向壁面58d(熱受面)と対向するダクト壁面58eの方が熱伝導率が低い部材で構成されている。かかる構成によれば、分離風の有する熱がダクト壁面58eを介してダクト外部放熱されるといった事態を抑制することができる。これにより、分離風の加温効率の低下を抑制することができ、分離風を効果的に加温することができる。
なお、本実施形態に示すダクト58の形態は、上述した第2または第3の実施形態に示す手法に適用することも可能である。
以上、本発明の実施形態にかかる画像形成装置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ことなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。また、定着装置それ自体も本発明の一部として機能する。この場合、定着装置は、構成要件として送風手段を含む形態であってもよいし、送風手段との熱伝達を抑制する接続構造を備えること前提として、構成要件として送風手段を含まない形態であってもよい。
1 画像形成装置
10 原稿読取部
20Y〜20K 露光部
30Y〜30K 画像形成部
40 中間転写部
41 中間転写ベルト
42 第2転写ローラ
50 定着装置
50a 上壁面
51 定着部
52 加熱ローラ
52a ヒータ
53 定着ローラ
54 定着ベルト
55 加圧ローラ
56 分離部
57 送風ファン
57a 空気取込口
57b 空気送風口
58 ダクト
58a 送入口
58b 通風ガイド部
58c 吹出口
58d 対向壁面
58e ダクト壁面
58f 集熱フィン
58g 放熱フィン
59 断熱部材
70 排紙反転部
80 再給紙部
90 給紙部

Claims (13)

  1. 一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させて、当該用紙上に転写されたトナー画像に熱源からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、
    前記定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を吹き付けることにより前記定着部材から用紙を分離する分離部と、を有し、
    前記分離部は、
    気体を送風する送風手段と、
    前記送風手段から送られる気体を前記定着部材へと導くとともに、ダクト壁面が前記定着部からの輻射熱を受ける熱受面となるダクトと、を備え、
    前記送風手段及び前記ダクトは、
    前記ダクトから前記送風手段への熱の伝達を抑制する接続構造を備えるものであり、
    前記ダクトと前記送風手段との間に介在して前記ダクトと前記送風手段とを連通するとともに断熱性を有する部材から構成される断熱部材を有していることを特徴とする定着装置。
  2. 前記送風手段は、気体を送り出す送風口が断熱性を有する部材で形成されており、当該送風口が、前記断熱部材を介して前記ダクトと接続されていることを特徴とする請求項1に記載された定着装置。
  3. 前記ダクトは、前記送風手段から送られた気体が送入される送入口が断熱性を有する部材で形成されており、当該送入口が、前記断熱部材を介して前記送風手段と接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載された定着装置。
  4. 前記送風手段はファンにより構成されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載された定着装置。
  5. 一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部を通過させて、当該用紙上に転写されたトナー画像に熱源からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、
    前記定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を吹き付けることにより前記定着部材から用紙を分離する分離部と、を有し、
    前記分離部は、
    送風された気体を前記定着部材へと導くとともに、ダクト壁面が前記定着部からの輻射熱を受ける熱受面となるダクトと、
    断熱性を有する部材から構成される断熱部材と、を備え、
    前記ダクトは、当該ダクトへと気体を送風する送風手段に対する接続構造として、前記ダクトから前記送風手段への熱の伝達を抑制する構造を備えるものであり、前記断熱部材を介して前記送風手段と接続可能に構成されることを特徴とする定着装置。
  6. 前記ダクトは、気体が送入される送入口が断熱性を有する部材で形成されており、当該送入口が、前記断熱部材を介して前記送風手段と接続可能に構成されることを特徴とする請求項5に記載された定着装置。
  7. 前記ダクトは、前記熱受面に対応するダクト壁面の外面側に黒色系の塗装が施されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載された定着装置。
  8. 前記ダクトは、前記熱受面に対応するダクト壁面の外面側に集熱フィンを備えることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載された定着装置。
  9. 前記ダクトは、前記熱受面に対応するダクト壁面の内面側に放熱フィンを備えることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載された定着装置。
  10. 前記放熱フィンは、前記熱受面と対向したダクト壁面の内面側に到達しない高さに設定されていることを特徴とする請求項9に記載された定着装置。
  11. 前記放熱フィンは、気体に対する抵抗を低減する形状に設定されることを特徴とする請求項9または10に記載された定着装置。
  12. 前記ダクトは、前記熱受面に対応するダクト壁面よりも、前記熱受面と対向するダクト壁面の方が熱伝導率が低い部材で構成されていることを特徴とする請求項1から11のいずれかに記載された定着装置。
  13. トナー画像を用紙に転写する転写ユニットと、
    前記転写ユニットによってトナー画像が転写された用紙を対象として、当該用紙にトナー画像を定着させる定着ユニットとを有し、
    前記定着ユニットは、
    一対の定着部材を圧接することにより形成される定着ニップ部に用紙を通過させて、当該用紙上に転写されたトナー画像に熱源からの熱を与えることにより、用紙にトナー画像を定着させる定着部と、
    前記定着ニップ部における用紙の排紙側から用紙に気体を吹き付けることにより前記定着部材から用紙を分離する分離部と、を有し、
    前記分離部は、
    気体を送風する送風手段と、
    前記送風手段から送られる気体を前記定着部材へと導くとともに、ダクト壁面が前記定着部からの輻射熱を受ける熱受面となるダクトと、を備え、
    前記送風手段および前記ダクトは、
    前記ダクトから前記送風手段への熱の伝達を抑制する接続構造を備えるものであり、
    前記ダクトと前記送風手段との間に介在して前記ダクトと前記送風手段とを連通するとともに断熱性を有する部材から構成される断熱部材を有していることを特徴とする画像形成装置。
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