JP5445547B2

JP5445547B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5445547B2
Application number: JP2011207680A
Authority: JP
Inventors: 雅巳圓子
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2031-09-22
Also published as: JP2013068818A; CN103019076A; US8938191B2; CN103019076B; US20130078015A1

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置では、用紙に転写されたトナー像を用紙が定着部材を通過する際に加熱および加圧して画像を定着している。そして、画像が定着された用紙は、定着部材から分離され、画像形成装置の外部に排出される。

用紙に転写されたトナー像が加熱および加圧されるとき、トナーが溶融して用紙が定着部材に貼り付いてしまうことがある。とくに、用紙が薄い場合や、用紙に付着したトナー量が多い場合などは用紙を定着部材から分離することがより困難となる。用紙が定着部材に貼り付くことを防止するため、画像形成装置は、一般に定着部材から用紙を分離させるための用紙分離手段を有する。たとえば、下記特許文献１には、用紙分離手段として、用紙と定着部材との間に熱風を吹き付ける熱風吹き出し手段が開示されている。

特開２００７−９４３２７号公報

しかしながら、上記特許文献１の画像形成装置では、用紙分離手段によって用紙と定着部材との間に空気が一様に吹き付けられるため、用紙または定着部材で反射した空気の逃げ場がなくなり、用紙および定着部材と分離手段との間の空間の圧力が高くなってしまう問題がある。その結果、用紙分離手段によって用紙と定着部材との間に吹き付けられる空気の速度が低下し、用紙が定着部材から正常に分離されない虞がある。一方、吹き付けられる空気の速度を維持するために空気量を増加させると、空気の熱により画像形成装置の他の構成要素に影響を及ぼす虞がある。本発明は、上述した問題を解決するためになされたものである。したがって、本発明の目的は、用紙および定着部材と用紙分離手段との間の空間の圧力が高くなることを抑制する画像形成装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）トナー像が転写された用紙を搬送しつつ当該用紙を加熱および加圧して画像を定着する定着部材と、送風手段と当該送風手段から送り出された空気を前記定着部材のニップ部の用紙出口に向けて噴射する空気噴射手段とを備える用紙分離手段と、を有し、前記空気噴射手段は、前記送風手段から送り出された空気を分流するリブを有し、前記リブは、前記用紙分離手段と前記ニップ部の用紙出口との間の空間の空気を吸引するエア吸引口を有することを特徴とする画像形成装置。

（２）前記リブは、前記用紙の搬送方向に対して用紙を平面視したとき、左右の少なくともいずれか一方に傾斜していることを特徴とする上記（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記エア吸引口は、前記ニップ部を通過する用紙と対向する、前記リブの一面に形成されることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記エア吸引口は、前記送風手段の吸引口に接続されていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（５）前記用紙分離手段と前記ニップ部の用紙出口との間の空間の空気を前記画像形成装置の外部に排出する通風管をさらに有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の画像形成装置。

（６）前記用紙分離手段と前記ニップ部の用紙出口との間の空間と前記送風手段の吸引口を接続する通風管をさらに有することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の画像形成装置。

（７）前記定着部材のニップ部の用紙出口に向けて噴射された空気は、前記ニップ部の用紙出口で反射され前記画像形成装置の外部に排出されるまでの間に前記画像形成装置の画像形成部に沿って流れることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

本発明の画像形成装置によれば、用紙分離手段によって用紙と定着部材との間に吹き付けられた空気が排出されるまでの流れを作るので、用紙および定着部材と用紙分離手段との間の空間の圧力が高くなることを抑制することができる。その結果、用紙分離手段によって用紙と定着部材との間に吹き付けられる空気の速度が低下することを抑制でき、用紙を定着部材から確実に分離できる。

本発明の第１の実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。図１に示す定着部を説明するための拡大断面図である。図２ＡのＢ方向に見た定着部のノズルの概略斜視図である。本発明の第２の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ｂと同じ方向から見た概略平面図である。図３Ａに示す構造のノズルを用いてノズル内の空気速度をシミュレーションした結果を示す速度分布図である。本発明の第３の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ｂと同じ方向から見た概略平面図である。図４Ａに示す構造のノズルを用いてノズル内の空気速度をシミュレーションした結果を示す速度分布図である。図４Ｂのシミュレーションにおける空気の流れを示す図である。図４ＣのＩ−Ｉ線に沿って切断した断面における空気の流れを示す図である。図４ＣのＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面における空気の流れを示す図である。本発明の第４の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを説明するための概略斜視図である。本発明の第４の実施形態の変形例を説明するための概略斜視図である。本発明の第５の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ａと同じ方向から見た概略断面図である。本発明の第５の実施形態の変形例を図２Ａと同じ方向から見た概略断面図である。本発明の第６の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ｂと同じ方向から見た概略平面図である。本発明の第７の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ｂと同じ方向から見た概略平面図である。

（第１の実施形態）
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は本発明の第１の実施形態の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施形態の画像形成装置は、用紙分離手段によって用紙と定着部材との間に吹き付けられた空気が排出されるまでの流れを作るものである。なお、本実施形態の画像形成装置は、複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機などに適用することができる。以下では、本実施形態の画像形成装置として複写機を例示して説明する。

図１に示すとおり、本実施形態の画像形成装置１００は、画像読取部１０、画像形成部２０、用紙搬送部３０、定着部４０、給紙部５０、および制御部６０を有する。なお、以下では、本実施形態の画像形成装置１００の主要な構成を中心に説明し、従来の画像形成装置と同様の構成については説明を省略する。

画像読取部１０は、原稿の画像を読取り、記憶する。本実施形態では、画像読取部１０は、光源１１、光学系１２、撮像素子１３、および画像処理系１４を有する。

光源１１から照射された光は、読取面１５に載置された原稿Ｐに照射され、その反射光は光学系１２のレンズおよび反射鏡を介して、読取り位置に移動した撮像素子１３に結像する。撮像素子１３は、原稿Ｐからの反射光の強度に応じて電気信号を生成する。生成された電気信号は、画像処理系１４において、アナログ信号からディジタル信号に変換されたのち、補正処理、フィルター処理、画像圧縮処理などが施され、画像データとして画像処理系１４のメモリーに記憶される。

画像形成部２０は、電子写真プロセスで画像を形成する。本実施形態では、画像形成部２０は、イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部２０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部２０Ｍ、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部２０Ｃ、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部２０Ｋを備えている。それぞれ共通する符号２０の後には、形成する色をあらわす符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが付されている。

画像形成部２０Ｙは、回転体としての感光体ドラム１Ｙおよびその周囲に配置された帯電部２Ｙ、光書込部３Ｙ、現像装置４Ｙおよびドラムクリーナー５Ｙを有して構成される。感光体ドラム１Ｙは、ドラムモーターにより所定の速度で回転する。

同様に、画像形成部２０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電部２Ｍ、光書込部３Ｍ、現像装置４Ｍおよびドラムクリーナー５Ｍを有して構成される。また、画像形成部２０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電部２Ｃ、光書込部３Ｃ、現像装置４Ｃおよびドラムクリーナー５Ｃを有して構成される。また、画像形成部２０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電部２Ｋ、光書込部３Ｋ、現像装置４Ｋおよびドラムクリーナー５Ｋを有して構成される。

画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、帯電部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、光書込部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋおよびドラムクリーナー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ共通する内容の構成である。以下、特に区別が必要な場合を除き符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付さずに表記することがある。

画像形成部２０は、画像処理系１４のメモリーに記憶されている画像データに基づいて、光書込部３にて画像情報信号を感光体ドラム１に書き込み、感光体ドラム１に画像情報信号に基づく潜像を形成する。そして潜像は現像装置４により現像され、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー像が形成される。

画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋのそれぞれ感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、それぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、黒（Ｋ）色の画像が形成される。

中間転写ベルト２１は、複数のローラーにより巻回され、走行可能に支持されている。画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋより形成された各色のトナー画像は、走行する中間転写ベルト２１上に一次転写部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次転写されてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色層が重畳したカラー画像が形成される。

用紙搬送部３０は、用紙Ｓを搬送する。用紙Ｓは、給紙部５０の給紙トレイ５１、５２、または５３に収容されている。用紙搬送部３０は、送り出しローラー３１、さばきローラー３２、搬送ローラー３３、ループローラー（中間ローラー）３４、レジストローラー３５、排紙ローラー３６、および用紙反転部３７を備える。

用紙Ｓは、送り出しローラー３１によって給紙トレイ５１、５２、または５３から搬送経路に送り出され、さばきローラー３２によって１枚に分離される。１枚に分離された用紙Ｓは、搬送ローラー３３によって搬送経路に沿ってループローラー３４およびレジストローラー３５を経て２次転写ローラー２２に搬送される。

そして、用紙Ｓ上に中間転写ベルト２１上のカラー画像が転写される。カラー画像が転写された用紙Ｓは、定着部４０にて熱と圧力とを加えることにより用紙Ｓ上のトナー像が定着され、排紙ローラー３６を経て画像形成装置１００の外部に排出される。

なお、用紙Ｓのトナー像が定着される際に定着部４０内の空気の温度が上昇する。定着部４０内の空気は、排気ファン４６によって定着部４０の外部に排出される。本実施形態では、定着部４０は画像形成部２０に隣接して配置されており、排気ファン４６によって排気された空気は画像形成部２０に沿って流れ、画像形成装置１００の外部に排出される。本実施形態の定着部４０の詳細については後述する。

また、画像形成装置１００は、用紙反転部３７を備えており、定着がなされた用紙Ｓを定着搬送ローラー４５から用紙反転部３７に導いて表裏を反転して排出することができる。それにより、用紙Ｓの両面に画像を形成することができる。

制御部６０は、画像読取部１０、画像形成部２０、用紙搬送部３０、定着部４０、および給紙部５０を制御する。制御部６０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、およびＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）を有する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたソフトウェア・プログラムにしたがって、画像読取部１０、画像形成部２０、用紙搬送部３０、定着部４０、および給紙部５０を制御し、演算結果などをＲＡＭに記憶する。

以下、図２Ａを参照して、本実施形態の画像形成装置の定着部をより詳しく説明する。図２Ａは図１に示す定着部を説明するための拡大断面図である。

図２Ａに示すとおり、本実施形態の画像形成装置１００の定着部４０は、加熱ローラー４１、加圧ローラー４２、ファン４３、およびノズル４４を有する。

加熱ローラー４１は、トナー像が転写された用紙Ｓを搬送しつつ加熱する。加熱ローラー４１は、アルミニウム、鉄などで円筒状に形成された芯金にＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を含む離型層を塗布して形成される。また、加熱ローラー４１は、たとえばハロゲンヒーターを加熱手段として内蔵する。本実施形態では、加熱ローラー４１は矢印で示すように時計回りに回転する。

加圧ローラー４２は、トナー像が転写された用紙Ｓを搬送しつつ加圧する。加圧ローラー４２は、ステンレスなどで円筒状に形成された芯金にシリコンゴムの発砲体を含む弾性層と離型層とを塗布して形成される。加圧ローラー４２は、図示されていない付勢部材によって付勢されて、加熱ローラー４１を下方から加圧する。この際、加圧ローラー４２が加熱ローラー４１に圧接することによりニップ部Ｎが形成される。本実施形態では、加圧ローラー４２は加熱ローラー４１とは反対に反時計回りに回転する。このように加熱ローラー４１および加圧ローラー４２は、定着部材として機能し、トナー像が転写された用紙Ｓを搬送しつつ用紙Ｓを加熱および加圧して画像を定着する。

ファン４３は、ファン吸引口４３Ｒから空気を吸引し、ノズル４４に向けて所定量の空気を送り出す。本実施形態では、ファン４３は送風手段として機能する。ファン４３としては、たとえばシロッコファンを使用することができる。本実施形態では、後述するように用紙Ｓ、加熱ローラー４１、および加圧ローラー４２とノズル４４との間の空間の圧力が高くなることが抑制されるので、送風手段としてコンプレッサを使用しなくてもファンが送り出す空気量で十分である。ファン４３は、制御部６０により所定速度で回転するように制御される。

ノズル４４は、ニップ部Ｎに向けて空気を噴射する。本実施形態では、ノズル４４は、空気噴射手段としてとして機能する。より具体的には、ノズル４４は、ファン４３から送り出された空気を加熱ローラー４１および加圧ローラー４２によって形成されるニップ部Ｎの用紙出口に向けて噴射する。

ノズル４４は、ファン４３からの空気を空気取入口４４Ｒから取入れ、空気噴射口４４Ｅから噴射する。本実施形態では、ノズル４４の外壁は、ノズル４４の断面積が空気取入口４４Ｒから空気噴射口４４Ｅに近づくにつれて小さくなるように形成されている。また、ノズル４４の空気噴射口４４Ｅはニップ部Ｎの用紙出口に向けて配置されている。

このような構成の定着部４０にトナー像が転写された用紙Ｓがニップ部Ｎに送り込まれる。ニップ部Ｎに送り込まれた用紙Ｓは、加熱ローラー４１および加圧ローラー４２により搬送されつつ画像が定着され、ニップ部Ｎの用紙出口から定着搬送ローラー４５に向けて進出する。一方、ノズル４４では、ファン４３から送り出された空気（図２Ａの白抜き矢印を参照）は、ノズル４４内部で圧搾されて速度を上げ、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓに向けて噴射される。その結果、加熱ローラー４１から用紙Ｓが分離される。

以下、図２Ｂを参照して、本実施形態のノズル構造についてより詳しく説明する。図２Ｂは、図２ＡのＢ方向に見た定着部のノズルの概略斜視図である。なお、図２Ｂでは、ノズルの内部構造を説明する都合上、ノズルの外壁４４Ｗを省略して示している。

図２Ｂに示すとおり、本実施形態のノズル４４は、用紙Ｓの幅を超える幅を有し、加圧ローラー４２に対向して配置され、空気取入口４４Ｒには３つのファン４３が連結されている。また、ノズル４４は、空気噴射口４４Ｅから用紙搬送方向に沿って３つのファン４３まで突出形成された４本の第１リブ４４１を有する。４本の第１リブ４４１は、３つのファン４３に対応してノズル４４の内部を３つの空間４４３Ａ，４４３Ｂ，４４３Ｃに分割する。したがって、ノズル４４は３つのファン４３のそれぞれについて独立した３つの風路を有する。

さらに、ノズル４４は、空気噴射口４４Ｅから用紙搬送方向に沿ってノズル４４の内部の所定位置まで突出形成された合計１５本の第２リブ４４２を有する。本実施形態では、第２リブ４４２同士の間隔は、用紙搬送方向に沿って概ね一定である。したがって、１５本の第２リブ４４２は、３つの空間４４３Ａ，４４３Ｂ，４４３Ｃにおける空気噴射口４４Ｅから上記所定位置までの部分をさらにそれぞれ６つの空間に分割する。

したがって、１つのファン４３から送り出された空気は、６つの風路に分流されて空気噴射口４４Ｅから噴射する。図２Ｂにおいて、３つのファン４３から送り出された空気と、空気噴射口４４Ｅから噴射した空気とをそれぞれ白抜きの矢印で示す。このように、本実施形態では、第１および第２リブ４４１，４４２でノズル４４の内部空間が分割されており、ファン４３から送り出された空気がより小さい断面積の空気噴射口４４Ｅから噴射するので、空気の速度は上昇する。

また、本実施形態では、ノズル４４とニップ部Ｎとの間の空間において、第１および第２リブ４４１，４４２が形成されている部分の圧力が、第１および第２リブ４４１，４４２が形成されていない部分の圧力に比べて低くなる。これは、第１および第２リブ４４１，４４２が形成されていない部分、すなわち空気噴射口４４Ｅから空気が噴射して圧力が高くなるためである。

したがって、空気噴射口４４Ｅから噴射した空気は、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓに衝突したのち反射してノズル４４の第１および第２リブ４４１，４４２に向かって進む（図２Ｂの矢印を参照）。そして、ノズル４４の外壁に沿って流れ、定着部４０内の空気と混合する。また、反射した一部の空気は、加圧ローラー４２の長手方向に沿って流れ、定着部４０内の空気と混合する。そして、定着部４０内の空気は、排気ファン４６により定着部４０の外部へ排出される。

以上のとおり、本実施形態の画像形成装置１００によれば、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓに衝突した空気をノズル４４の外壁に沿って移動させ、定着部４０の外部へ排出する流れを確保することができる。したがって、用紙Ｓ、加熱ローラー４１、および加圧ローラー４２とノズル４４との間の空間の圧力が高くなることを抑制することができる。その結果、用紙Ｓに衝突する空気の速度が低下することを抑制でき、用紙Ｓを加熱ローラー４１から確実に分離できる。

また、ノズル４４の内部を複数の風路に分割することにより、ニップ部Ｎへ向けて噴射する空気の速度が上昇する。したがって、ファン４３が送り出す少ない空気量で用紙Ｓを分離することができる。その結果、用紙Ｓに吹き付けられる空気の速度を維持するために空気量を増加させる必要がなく、定着部４０で生じた熱を画像形成部２０などの他の構成へ飛散させることを抑制することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ノズルの空気噴射口から用紙搬送方向に沿って第１および第２リブが形成される場合について説明した。第２の実施形態では、ノズルの空気噴射口から用紙搬送方向に対して斜め方向に第１および第２リブが形成される場合について説明する。なお、以下では重複する説明を避けるため、第１の実施形態と同じ構成については説明を省略する。

図３Ａは、本発明の第２の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ｂと同じ方向から見た概略平面図である。なお、図３Ａでは、ノズルの内部構造を説明する都合上、ノズルの外壁４４Ｗを省略して示している。図３Ａに示すとおり、本実施形態では、第１および第２リブ４４１，４４２は、所定方向にノズル４４の空気噴射口４４Ｅからノズル４４の内部の所定位置まで形成される。上記所定方向と用紙搬送方向（図３ＡにおけるＹ方向）がなす角度をθ〔度〕とすると、θは９０〔度〕未満に設定されうる。用紙Ｓを効果的に分離する観点から、θは４０〔度〕以下に設定されることが好ましい。

このような構造のノズル４４では、ファン４３によって送り出された空気は、ノズル４４の内部で速度を上げて空気噴射口４４Ｅから噴射し、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓに対して斜めに衝突する。その結果、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓで反射した空気の大部分は、加圧ローラー４２の長手方向（図３ＡにおけるＸ方向）に沿って図３Ａの紙面の右方向に流れ、定着部４０内の空気と混合して排気ファン４６により定着部４０の外部へ排出される。なお、本実施形態では、第１リブ４４１は合計４本形成され、第２リブ４４２は合計９本形成される。

〔実施例〕
図３Ｂは、図３Ａに示す構造のノズルを用いてノズル内の空気速度をシミュレーションした結果を示す速度分布図である。図３Ｂにおいて、空気速度が大きい順に赤色、黄色、緑色、水色、青色、および濃い青色に色分けされており、符号７１〜７６にそれぞれ対応している。本実施例では、第１および第２リブ４４１，４４２の用紙搬送方向に対する角度θを３０〔度〕に設定してシミュレーションを行った。

その結果、ノズル４４の空気噴射口４４Ｅ付近において、空気の速度は最大で約５０〔ｍ／ｓ〕に達した（図３Ｂの赤色の部分７１を参照）。そして、ニップ部Ｎの用紙出口において、空気の速度は１０〔ｍ／ｓ〕以上となり、ノズル４４に第１および第２リブ４４１，４４２を形成しない場合と比較して３倍以上速度が上昇した。１０〔ｍ／ｓ〕以上の空気速度であれば、用紙Ｓを加熱ローラー４１から確実に分離することができる。

以上のとおり、本実施形態の画像形成装置１００によれば、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓに衝突した空気を加圧ローラー４２の長手方向に沿って移動させ、定着部４０の外部へ排出する流れを確保することができる。したがって、加熱ローラー４１および加圧ローラー４２とノズル４４との間の空間の圧力が高くなることを抑制することができる。その結果、用紙Ｓに衝突する空気の速度が低下することを抑制でき、用紙Ｓを加熱ローラー４１から確実に分離できる。

また、第１および第２リブ４４１，４４２により空気の移動方向を定めるので、画像形成装置１００内における熱の拡散を抑制できる。

（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、第２リブ同士の間隔が用紙搬送方向について概ね一定である場合について説明した。第３の実施形態では、第２リブ同士の間隔が空気噴射口に近づくにつれて狭くなる場合について説明する。なお、以下では重複する説明を避けるため、第１および第２の実施形態と同じ構成については説明を省略する。

図４Ａは、本発明の第３の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ｂと同じ方向から見た概略平面図である。なお、図４Ａでは、ノズルの内部構造を説明する都合上、ノズルの外壁４４Ｗを省略して示している。図４Ａに示すとおり、本実施形態では、第１リブ４４１が用紙搬送方向に対して所定角度で形成され、第２リブ４４２同士の間隔が空気噴射口４４Ｅに近づくにつれて狭くなるように、くさび形状の第２リブ４４２が形成される。したがって、空気噴射口４４Ｅから噴射する空気をより高速にすることができる。

本実施形態では、ノズル４４とニップ部Ｎとの間の空間において、第１および第２リブ４４１，４４２が形成されている部分の圧力が、第１および第２リブ４４１，４４２が形成されていない部分の圧力に比べて低くなる。とくに、第２リブ４４２が形成されている部分の圧力が他の部分に比べて圧力が低くなる。したがって、空気噴射口４４Ｅから噴射した空気は、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓに衝突したのち反射してノズル４４の第２リブ４４２に向かって進み、ノズル４４の外壁に沿って流れ、定着部４０内の空気と混合する。また、反射した一部の空気は、加圧ローラー４２の長手方向に沿って流れ、定着部４０内の空気と混合する。そして、定着部４０内の空気は、排気ファン４６により定着部４０の外部へ排出される。

〔実施例〕
図４Ｂは、図４Ａに示す構造のノズルを用いてノズル内の空気速度をシミュレーションした結果を示す速度分布図である。図４Ｂにおいて、空気速度が大きい順に赤色、黄色、緑色、水色、青色、および濃い青色に色分けされており、符号８１〜８６にそれぞれ対応している。本実施例では、第１および第２リブ４４１，４４２の用紙搬送方向に対する角度を１２〔度〕に設定してシミュレーションを行った。その結果、ノズル４４の空気噴射口４４Ｅ付近において、空気の速度は最大で約５０〔ｍ／ｓ〕に達した。そして、ニップ部Ｎの用紙出口において、空気の速度は１０〔ｍ／ｓ〕以上となった。

図４Ｃは、図４Ｂのシミュレーションにおける空気の流れを示す図である。図４Ｂにおいて、空気の流れは、空気速度が大きい順に赤色、黄色、緑色、水色、青色、および濃い青色に色分けされた線で示されている。

図４Ｃに示すとおり、空気噴射口４４Ｅから噴射された空気は、ニップ部Ｎの用紙出口に衝突したのち反射してノズル４４の第２リブ４４２に戻る流れを作った（図４Ｃの矢印を参照）。

図４Ｄは図４ＣのＩ−Ｉ線に沿って切断した断面における空気の流れを示す図であり、図４Ｅは図４ＣのＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面における空気の流れを示す図である。図４Ｄおよび図４Ｅにおいて、空気の流れは、空気速度が大きい順に赤色、黄色、緑色、水色、青色、および濃い青色に色分けされた線で示されている。

図４Ｄおよび図４Ｅに示すとおり、空気噴射口４４Ｅから噴射された空気は、ニップ部Ｎの用紙出口に衝突したのち反射してノズル４４の第２リブ４４２に戻る流れを作った。なお、本実施例では、ノズル４４の第２リブ４４２に戻る空気は、大気圧へ開放されるものとしてシミュレーションを行った。

以上のとおり、本実施形態は、第１および第２の実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。

本実施形態の画像形成装置１００によれば、第２リブ４４２同士の間隔が空気噴射口４４Ｅに近づくにつれて狭くなるように第２リブ４４２が形成されるので、空気噴射口４４Ｅから噴射する空気をより高速にすることができる。また、ニップ部Ｎの用紙出口で反射した空気がノズル４４の第２リブ４４２に戻る流れを確保できる。

（第４の実施形態）
第１の実施形態では、ニップ部の用紙出口で反射した空気がノズルの外壁に沿って流れ、定着部内の空気と混合し、定着部の外部へ排出される場合について説明した。第４の実施形態では、ニップ部の用紙出口で反射した空気が第２リブの先端に形成されたエア吸引口を通じて定着部の外部へ排出される場合について説明する。なお、以下では重複する説明を避けるため、第１の実施形態と同じ構成については説明を省略する。

図５Ａは本発明の第４の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを説明するための概略斜視図であり、図５Ｂは本発明の第４の実施形態の変形例を説明するための概略斜視図である。図５Ａに示すとおり、本実施形態では、第２リブ４４２の先端にエア吸引口４４２Ｓが形成され、エア吸引口４４２Ｓはノズル４４に形成されたエア排気口４４２Ｅと連通している。そして、エア排気口４４２Ｅは、図示しない通風管を介して定着部４０の外部と連通している。このような構造のノズル４４では、エア吸引口４４２Ｓとニップ部Ｎとの間の空間から定着部４０の外部へエア吸引口４４２Ｓおよび空気噴射口４４Ｅを通じて空気が流れる。

〔変形例〕
上述の例では、ニップ部Ｎの用紙出口で反射した空気が第２リブ４４２の先端に形成されたエア吸引口４４２Ｓを通じて定着部４０の外部へ排出される場合について説明した。本変形例では、ニップ部Ｎの用紙出口で反射した空気が第２リブ４４２の用紙対向面に形成されたエア吸引口４４２Ｓを通じて定着部４０の外部へ排出される場合について説明する。

図５Ｂに示すとおり、本実施形態では、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｓと対向する、第２リブ４４２の一面にエア吸引口４４２Ｓが形成され、エア吸引口４４２Ｓはノズル４４に形成されたエア排気口４４２Ｅと連通している。そして、エア排気口４４２Ｅは、図示しない通風管を介して定着部４０の外部と連通している。その結果、エア吸引口４４２Ｓとニップ部Ｎとの間の空間から定着部４０の外部へエア吸引口４４２Ｓおよびエア排気口４４２Ｅを通じて空気が流れる。

以上のとおり、本実施形態は、第１の実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。

本実施形態の画像形成装置１００によれば、第２リブ４２２に形成されたエア吸引口４４２Ｓを通じてエア吸引口４４２Ｓとニップ部Ｎとの間の空間の空気を吸引し、通風管を介して定着部４０の外部へ排出する。したがって、ニップ部Ｎの用紙出口で反射した空気を効率よく排出することができる。その結果、用紙Ｓが暴れることを抑制でき、定着装置４０の用紙分離性能が向上する。

（第５の実施形態）
第４の実施形態では、エア吸引口とニップ部との間の空間の空気を第２リブの先端または用紙対向面に形成されたエア吸引口で吸引し、通風管を介して定着部の外部に排出する場合について説明した。第５の実施形態では、第２リブに形成されたエア吸引口で吸引した空気をファンで吸引し、再びノズルに空気を送り出す場合について説明する。なお、以下では重複する説明を避けるため、第４の実施形態と同じ構成については説明を省略する。

図６Ａは本発明の第５の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ａと同じ方向から見た概略断面図であり、図６Ｂは本発明の第５の実施形態の変形例を図２Ａと同じ方向から見た概略断面図である。

図６Ａに示すとおり、本実施形態では、第２リブ４４２の先端にエア吸引口４４２Ｓが形成され、エア吸引口４４２Ｓはノズル４４に形成されたエア排気口４４２Ｅと連通している。また、エア排気口４４２Ｅは、ノズル４４に空気を送り出すためのファン４３のファン吸引口４３Ｒに通風管４７を介して接続されている。その結果、エア吸引口４４Ｓとニップ部Ｎとの間の空間の空気がエア吸引口４４２Ｓを通じてファン４３によって吸引される。吸引された空気は、再びノズル４４に送り出される。

〔変形例〕
図６Ｂに示すとおり、本変形例では、第２リブ４４２の用紙対向面にエア吸引口４４２Ｓが形成され、エア吸引口４４２Ｓはノズル４４に形成されたエア排気口４４２Ｅと連通している。また、エア排気口４４２Ｅは、ノズル４４に空気を送り出すためのファン４３のファン吸引口４３Ｒに通風管４７を介して接続されている。その結果、エア吸引口４４Ｓとニップ部Ｎとの間の空間の空気がエア吸引口４４２Ｓを通じてファン４３によって吸引される。吸引された空気は、再びノズル４４に送り出される。

以上のとおり、本実施形態は、第４の実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。

本実施形態の画像形成装置１００によれば、加熱ローラー４１によって加熱された空気を用紙分離用の空気として使用するので、用紙分離する際にノズル４４が噴射する空気が用紙Ｓから熱を奪うことを低減できる。したがって、用紙Ｓに定着された画像に光沢ムラが生じることを防止できる。その結果、定着装置４０内に空気を加熱する手段を設ける必要がないので、定着装置４０のエネルギー効率が向上する。

（第６の実施形態）
第２の実施形態では、ニップ部の用紙出口で反射した空気が加圧ローラーの長手方向に沿って流れ、定着部内の空気と混合して定着部の外部へ排出される場合について説明した。第６の実施形態では、ニップ部の用紙出口で反射した空気が加圧ローラーの長手方向に沿って流れ、通風管を通じて画像形成装置の外部へ排出される場合について説明する。なお、以下では重複する説明を避けるため、第２の実施形態と同じ構成については説明を省略する。

図７は、本発明の第６の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ｂと同じ方向から見た概略平面図である。なお、図７では、ノズルの内部構造を説明する都合上、ノズルの外壁４４Ｗを省略して示している。図７に示すとおり、本実施形態の定着部４０は、ノズル４４とニップ部Ｎとの間の空間と、画像形成装置１００の外部との間を連結する通風管４８を有する。

ファン４３によって送り出された空気は、ノズル４４の内部で速度を上げて空気噴射口４４Ｅから噴射し、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓに対して斜めに衝突する。その結果、ニップ部Ｎの用紙出口で反射した空気の大部分は、加圧ローラー４２の長手方向に沿って図７の紙面の右方向に流れ、通風管４８を通じて画像形成装置１００の外部に排出される。なお、通風管４８の連結先は、画像形成装置１００の外部に限定されず、画像形成装置１００内の熱の影響を受けない領域でもよい。

以上のとおり、本実施形態は、第２の実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。

本実施形態の画像形成装置１００によれば、ニップ部Ｎの用紙出口で反射した空気を排出する方向が定められるので、画像形成装置１００内で熱を拡散させずに空気を効率よく排出することができる。

（第７の実施形態）
第２の実施形態では、ニップ部の用紙出口で反射した空気が加圧ローラーの長手方向に沿って流れ、定着部内の空気と混合して定着部の外部へ排出される場合について説明した。第７の実施形態では、ニップ部の用紙出口で反射した空気が加圧ローラーの長手方向に沿って流れ、ノズルに空気を送り出すファンのファン吸引口に通風管を通じて吸引される場合について説明する。なお、以下では重複する説明を避けるため、第２の実施形態と同じ構成については説明を省略する。

図８は、本発明の第７の実施形態における画像形成装置の定着部のノズルを図２Ｂと同じ方向から見た概略平面図である。なお、図８では、ノズルの内部構造を説明する都合上、ノズルの外壁４４Ｗを省略して示している。また、ここでは説明の便宜上、ノズル４４の内部を第１および第２の領域９１，９２に分割することを想定する。図８に示すとおり、本実施形態では、２つのファン４３は第１および第２の領域９１，９２に空気を送り出す。第１の領域９１では、第１および第２リブ４４１，４４２が第１の方向にノズル４４の空気噴射口４４Ｅからノズル４４の内部の所定位置まで形成される。一方、第２の領域９２では、第１および第２リブ４４１，４４２が第２の方向にノズル４４の空気噴射口４４Ｅからノズル４４の内部の所定位置まで形成される。

第１の方向と用紙搬送方向（図８におけるＹ方向）とのなす角度θ₁〔度〕と、第２の方向と用紙搬送方向とのなす角度θ₂〔度〕とは、９０〔度〕未満に設定されうる。用紙Ｓを効果的に分離する観点から、θ₁およびθ₂は４０〔度〕以下に設定されることが好ましい。

また、本実施形態では、ノズル４４とニップ部Ｎとの間の空間とノズル４４に空気を送り出すファン４３のファン吸引口４３Ｒとを連結する通風管４９が第１および第２の領域９１，９２のそれぞれに対応して設けられている。

このような構造のノズル４４では、ファン４３によって送り出された空気は、ノズル４４の内部で速度を上げて空気噴射口４４Ｅから噴射し、ニップ部Ｎの用紙出口の用紙Ｓに対して斜めに衝突する。その結果、ニップ部Ｎの用紙出口で反射した空気の大部分は、加圧ローラー４２の長手方向に沿って図８の紙面の右方向および左方向に流れ、通風管４９を通じてファン４３に吸引される。ファン４３によって吸引された空気は、再びノズル４４の内部で速度を上げて空気噴射口４４Ｅから噴射する。

以上のとおり、実施形態において、本発明の画像形成装置を説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。

たとえば、第１〜第７の実施形態では、ノズルに空気を送り出すファンを２つまたは３つ用いる場合を説明した。しかしながら、ファンの数は１つまたは４つ以上用いることもできる。また、第１および第２リブの数は、ファンの数を勘案して適宜決めることができる。

また、第１〜第７の実施形態では、ノズルの幅は用紙の幅を超える大きさの場合を説明した。しかしながら、ノズルの幅は用紙の幅と同じか用紙の幅よりも小さくすることもできる。

Ｎニップ部、
Ｐ原稿、
Ｓ用紙、
１０画像読取部、
２０画像形成部、
３０用紙搬送部、
４０定着部、
４１加熱ローラー、
４２加圧ローラー、
４３ファン、
４３Ｒファン吸引口、
４４ノズル、
４４Ｅ空気噴射口、
４４１第１リブ、
４４２第２リブ、
４４２Ｓエア吸引口、
４４２Ｅエア排気口、
４５定着搬送ローラー、
４６排気ファン、
４７，４８，４９通風管、
５０給紙部、
６０制御部、
１００画像形成装置。

Claims

トナー像が転写された用紙を搬送しつつ当該用紙を加熱および加圧して画像を定着する定着部材と、
送風手段と当該送風手段から送り出された空気を前記定着部材のニップ部の用紙出口に向けて噴射する空気噴射手段とを備える用紙分離手段と、を有し、
前記空気噴射手段は、前記送風手段から送り出された空気を分流するリブを有し、
前記リブは、前記用紙分離手段と前記ニップ部の用紙出口との間の空間の空気を吸引するエア吸引口を有することを特徴とする画像形成装置。
前記リブは、前記用紙の搬送方向に対して用紙を平面視したとき、左右の少なくともいずれか一方に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記エア吸引口は、前記ニップ部を通過する用紙と対向する、前記リブの一面に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記エア吸引口は、前記送風手段の吸引口に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記用紙分離手段と前記ニップ部の用紙出口との間の空間の空気を前記画像形成装置の外部に排出する通風管をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記用紙分離手段と前記ニップ部の用紙出口との間の空間と前記送風手段の吸引口を接続する通風管をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記定着部材のニップ部の用紙出口に向けて噴射された空気は、前記ニップ部の用紙出口で反射され前記画像形成装置の外部に排出されるまでの間に前記画像形成装置の画像形成部に沿って流れることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。