JP5661302B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着部材と加圧部材とにより形成されたニップ部で用紙上のトナー像を定着する定着装置及び、当該定着装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体に形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を用紙上に転写し、この後、用紙上に転写されたトナー像を定着して排紙している。

このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンヒータ等を内蔵した定着ローラと、定着ローラを加圧する加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された用紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置があり、このような定着装置は構成が簡便であるため、広く利用されている。

また、無端状の定着ベルトを、ハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとに張架すると共に、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラを有し、定着ベルトと加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された用紙を挟持・搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式の定着装置がある。このような定着装置は定着ベルトの熱容量が小さいので、ウオーミングアップタイムが短縮し、省エネになるという利点を有している。

ニップ部への用紙を搬送する際に、用紙はニップ部の入口側に設けられた搬送ガイド板により案内される。案内される用紙が剛性が低い薄紙、あるいは両面定着時に先行した片面定着時の影響によりカール癖がついた用紙であるような場合には、ニップ部に案内される用紙の搬送は安定しない不安定な状態でニップ部に搬送されることになり、このような状態で定着された用紙は、波打ちが生じたり用紙皺が生じたりすることになる。

特許文献１に開示された定着装置では、搬送ガイド板に設けられた多数の空気吸引孔から空気を吸引して搬送される用紙を前記搬送ガイド板に密着させながらニップ部に用紙を案内させている。

また一方で、ニップ部の出口側においては、用紙上のトナー像のトナーはニップ部を通過する際に加熱されるので、トナーが粘着力を有し、ニップ部を通過した用紙が定着ローラや定着ベルトの表面に付着して巻き付いて分離せず、ジャムを発生させる虞がある。特に用紙として、剛性が低い薄紙を用いたときは、分離性能がより低下する。

一方、画像形成装置は高速化が進み、充分な長さのニップ幅を確保するために定着ローラの径を大きくすると、これによっても定着ニップ出口でのローラ曲率が小さくなるため、分離性能が低下する。

定着部材から用紙を分離し易くするため、定着部材表層に離型性の高い耐熱樹脂を用いたり、シリコンオイルなどの離型剤を塗布したり、トナー中に加熱によって溶融し離型剤として機能するワックスを含有させたり、様々な対策が取られている。しかし、前述したコート紙への画像形成や、カラー画像を形成する複数色のトナーを重ねるためトナー量が増えることによるトナー接着力の増大など、分離性能を低下させる要因が増えてきている。

このような問題に対して、特許文献２に開示されている定着装置では、定着ローラと加圧ローラとの温度差が一定以上となるように、加圧ローラに冷却風を送風する送風装置を設けている。

特開平４−３２４５４号公報 特開２００３−１６７４７４号公報

特許文献１に開示された定着装置では、搬送ガイド板と加圧ローラと位置関係が正しくなく、両者が傾いて配置されていた場合や搬送ガイド板に反りがある場合には用紙の先端が正しくニップ部に搬送されない虞がある。例えば搬送される用紙先端の両端の一方が加圧ローラに他方が定着ローラ側に衝突した場合には紙皺などの問題を生じることがある。

特許文献２に開示された定着装置では、加圧ローラを冷却することにより定着ローラからの分離性の向上を図るものであるが、冷却する風流の経路が短く定着ローラの円周の一部しか冷却風が当たっていないため冷却効果が弱いという問題がある。

本願発明は上記問題に鑑み、第１の課題は定着装置のニップ部に用紙を安定して搬送させることを目的とする。第２の課題は定着のニップ部の下流において用紙を安定して分離させることを目的とし、これらの課題を解決することによりひいては定着する用紙に紙皺や光沢ムラ等の不具合が生じない定着装置を得ることを目的とする。

上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。

１．加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧する加圧部材とにより形成されたニップ部で用紙上のトナー像を定着する定着装置において、
搬送面が前記ニップ部の形成面より前記加圧部材側に設けられるとともに、搬送面上の用紙を前記ニップ部へ案内する搬送ガイド部材と、
前記搬送ガイド部材と前記加圧部材との隙間から前記搬送面上の用紙を吸引する方向に空気流を生じさせる吸気部と、を有し、
前記用紙は、前記空気流により前記搬送ガイド部材及び前記加圧部材に押しつけられた状態で前記加圧部材の表面に沿って前記ニップ部に搬送されることを特徴とする定着装置。

２．加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧するローラ状の部材である加圧部材とにより形成されたニップ部で用紙上のトナー像を定着する定着装置において、
搬送面上の用紙を前記ニップ部へ案内する搬送ガイド部材と、
前記搬送ガイド部材と前記加圧部材との隙間から前記搬送面上の用紙を吸引する方向に空気流を生じさせる吸気部と、を有し、
前記吸気部は、前記加圧部材の表面であって回転方向に沿って伸びる風路が設けられたダクトと、前記ダクトに空気流を送り込む送風ファンと、前記隙間と前記ダクトとを中継する中継ダクトと、を備え、
前記送風ファンから送風され前記ダクトを流れる空気流は前記風路を流れるとともに、前記空気流により、前記中継ダクトの内部が負圧となって前記隙間から吸引する方向に空気流を生じさせていることを特徴とする定着装置。

３．前記加圧部材は、ローラ状の部材であり、
前記吸気部は、前記加圧部材の表面であって回転方向に沿って伸びる風路が設けられたダクトを備え、
前記吸気部による空気流は前記風路を流れていることを特徴とする前記１に記載の定着装置。

４．前記ニップ部の出口側に設けられ、搬送面上に定着された用紙を搬送させる排紙ガイド部材を有し、
前記吸気部は、前記排紙ガイド部材と前記加圧部材との隙間から前記搬送面上の用紙を吸引する方向に空気流を生じさせていることを特徴とする前記１から３のいずれか一項に記載の定着装置。

５．前記吸気部は、前記ダクトに空気流を送り込む送風ファンと、前記隙間と前記ダクトとを中継する中継ダクトと、を備え、
前記送風ファンから送風され前記ダクトを流れる空気流により、前記中継ダクトの内部が負圧となって前記隙間から吸引する方向に空気流を生じさせていることを特徴とする前記４に記載の定着装置。

６．前記中継ダクトは、前記搬送面に沿って伸びた出口側風路を備え、
前記ダクトは、前記加圧部材に端部が当接する遮蔽シートを有する前記加圧部材の表面に沿って流れる空気流の向きを前記出口側風路と平行な向きに変更する風向変更部材を備えていることを特徴とする前記２又は５に記載の定着装置。

７．加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧するローラ状の部材である加圧部材とにより形成されたニップ部で用紙上のトナー像を定着する定着装置において、
前記ニップ部の出口側に設けられ、搬送面上の定着された用紙を搬送させる排紙ガイド部材と、
前記排紙ガイド部材と前記加圧部材との隙間から前記搬送面上の用紙を吸引する方向に空気流を生じさせる吸気部と、を有し、
前記吸気部は、前記加圧部材の表面であって回転方向に沿って伸びる風路が設けられたダクトと、前記ダクトに空気流を送り込む送風ファンと、前記隙間と前記ダクトとを中継する中継ダクトと、を備え、
前記送風ファンから送風され前記ダクトを流れる空気流は前記風路を流れるとともに、前記空気流により、前記中継ダクトの内部が負圧となって前記隙間から吸引する方向に空気流を生じさせていることを特徴とする定着装置。

８．前記１から７の何れか一項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

本願発明によれば、用紙を安定して搬送させることが可能で、定着する用紙に紙皺や光沢ムラ等の不具合が生じない定着装置を得ることができる。

画像読取装置の構成図である。 定着装置８の断面図である。 定着装置８のニップ部Ｎ上流側の模式断面図である。 変形例における定着装置８のニップ部Ｎ上流側の模式断面図である。 第２の実施形態に係る定着装置８の断面図である。 第３の実施形態に係る定着装置８の断面図である。 第４の実施形態に係る定着装置８の断面図である。 第５の実施形態に係る定着装置８の断面図である。 第６の実施形態に係る定着装置８の断面図である。 第７の実施形態に係る定着装置８の断面図である。 隙間ａｐの幅と風速を変更した際の定着性能を示すグラフである。 隙間ａｐ２の幅と風速を変更した際の定着性能を示すグラフである。

本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図１は画像形成装置の全体断面図である。画像形成装置は画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。

画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、ベルト状の中間転写ベルト５、給紙搬送手段及びベルト搬送装置８等からなる。

画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１の原稿台に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。

ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電部２Ｙ、露光部３Ｙ、現像部４Ｙ及びクリーニング部７Ｙを配置している。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電部２Ｍ、露光部３Ｍ、現像部４Ｍ及びクリーニング部７Ｍを配置している。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電部２Ｃ、露光部３Ｃ、現像部４Ｃ及びクリーニング部７Ｃを配置している。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電部２Ｋ、露光部３Ｋ、現像部４Ｋ及びクリーニング部７Ｋを配置している。そして、帯電部２Ｙと露光部３Ｙ、帯電部２Ｍと露光部３Ｍ、帯電部２Ｃと露光装置３Ｃ、及び帯電部２Ｋと露光装置３Ｋは、潜像形成手段を構成する。

なお、現像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。トナーは発色剤となる顔料若しくは染料と、定着後に定着部材からのトナーの剥離を助けるワックスと、これらを保持するバインダー樹脂とからなる。

中間転写ベルト５は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。

定着装置８は、加熱された定着ベルト８１と加圧ローラ８４との間に形成されたニップ部で用紙Ｐのトナー像を加熱・加圧して定着する。

かくして、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト５に転写手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、カラー画像合成されたトナー像が形成される。給紙カセット２０内に収容された用紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３等を経て、転写手段６Ａに搬送され、用紙Ｐにカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された用紙Ｐは搬送ガイド板（搬送ガイド部材）８７の搬送面上を案内されて定着装置８のニップ部に搬送される。搬送された用紙Ｐは定着装置８のニップ部において加熱・加圧され、用紙Ｐのカラートナー像が定着される。その後、排紙ガイド板８８の搬送面上を搬送された用紙Ｐは、排紙ローラ２４Ａ、２４Ｂに挟持されて機外の排紙トレイ２５に載置される。

一方、転写手段６Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト５は、クリーニング部７Ａにより残留トナーが除去される。

なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよいし、中間転写ベルトを用いても用いなくてもよい。

次に、本実施形態に係る定着装置８について、図２の定着装置８の断面図に基づいて説明する。

定着ベルト８１（定着部材）は、無端状に形成され、例えば、基体として厚さ７０μｍのＰＩ（ポリイミド）を用い、基体の外周面を弾性層として厚さ２００μｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１５°）で被覆し、更に、厚さ３０μｍの耐熱性樹脂であるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）のチューブで被覆している。外径寸法は例えば１６８ｍｍである。他の構成として、基体にニッケル電鋳など金属基体を用いたり、弾性層にフッ素ゴムを用いたり、表面離型層にＰＦＡやＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂コーティング層を用いたりしてもよい。

加熱ローラ８２は、定着ベルト８１を加熱する加熱手段としてのハロゲンヒータ８２Ａを内蔵し、例えば、アルミニウム等から形成された肉厚４ｍｍの円筒状の芯金８２Ｂの外周面を、厚さ３０μｍのＰＴＦＥでコーティングした樹脂層８２ｃで被覆している。外径寸法は例えば９０ｍｍである。なお、ハロゲンヒータ８２Ａは異なった紙幅に対応するために例えば１２００Ｗのもの２本、７５０Ｗのもの２本、５００Ｗのもの１本より構成され、記録紙の異なる紙幅に対応させて軸方向に異なる発熱分布になるように配置してある。

定着ローラ８３は、鉄等の金属から形成された中実の芯金８３Ａを、弾性層８３Ｂとして厚さ１７ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１０°）で被覆し、更に、厚さ３０μｍの低摩擦で耐熱性樹脂であるＰＴＦＥでコーティングした樹脂層８３Ｃで被覆している。外径寸法は例えば９０ｍｍである。

加圧ローラ８４（加圧部材）は、画像出力装置への電源投入直後の昇温時間を短縮するためハロゲンヒータ８４Ａを内蔵し、アルミニウム等から形成された肉厚４ｍｍの円筒状の芯金８４Ｂの外周面を、弾性層８４Ｃとして厚さ２ｍｍの耐熱性のシリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１０°）で被覆し、更に、厚さ３０μｍのＰＦＡチューブの樹脂層８４Ｄで被覆している。外径寸法は９０ｍｍである。なお、ハロゲンヒータ８４Ａの定格値は例えば７００Ｗである。

そして、不図示の付勢手段により、加圧ローラ８４が定着ベルト８１を介して定着ローラ８３を押圧している。

排紙ガイド板８８の（加圧ローラ８４の回転軸方向）中央部には開口が設けられており当該開口に対応して分離爪８６が設けられている。分離爪８６は耐熱樹脂から成りその先端が加圧ローラ８４に圧接している。分離爪８６により用紙Ｐが加圧ローラ８４に巻き付くことを防止する。分離爪８６は例えば１０ｍｍ程度の先端部がフッ素樹脂でコーティングされて潤滑性が良い上に、５ｍＮ程度の弱い圧力で加圧ローラ８４に圧接しているので、加圧ローラ８４に疵が付くことがない。

以上の構成において、不図示の駆動手段によって加圧ローラ８４を反時計方向に回転させると、定着ベルト８１及び加熱ローラ８２は時計方向に回転し、定着ローラ８３も時計方向に回転する。なお、定着ローラ８３を駆動してもよい。また、定着ベルト８１は当接する加熱ローラ８２を介してハロゲンヒータ８２Ａにより加熱され、加圧ローラ８４もハロゲンヒータ８４Ａによって加熱される。そして、不図示の付勢手段によって加圧ローラ８４が定着ローラ８３の方向に付勢されているので、定着ローラ８３に巻回された定着ベルト８１と加圧ローラ８４との間に形成されたニップ部Ｎで、給紙された用紙Ｐが加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー像が定着される。

定着ベルト８１を加熱する加熱手段として、どのような加熱手段を用いてもよく、例えば励磁コイルを用いた誘導加熱発熱体を用いてもよい。また、加熱手段を設ける位置は、必ずしも加熱ローラ８２の中に限定するものではない。更に、定着ベルト８１を用いずに、単に一対の加熱ローラと加圧ローラにより定着ニップ部を形成する構成の定着装置であってもよい。

また、定着ベルト８１に張力を付与するテンションローラを設けたり、ベルトの蛇行を制御する寄り制御ローラを設けたりしてもよい。

［吸気部３０］
このような定着装置８において、本実施形態においては、定着装置８のニップ部に用紙を安定して搬送させることを目的として、定着装置８には吸気部３０を設けている。吸気部３０により、加圧ローラ８４と搬送ガイド板８７との隙間ａｐから用紙Ｐを吸引する方向に空気流を生じさせる。

吸気部３０は、ダクト３２０と、ダクト３２０の内部の空気を吸引する方向に空気流を生じさせる吸気ファン３１０とを備えている。隙間ａｐは加圧ローラ８４の回転軸方向（以下、単に「回転軸方向）という）に伸びており、ダクト３２０はその隙間ａｐに対応して設けられている。同図においては、吸気ファン３１０は軸流ファン等のプロペラファンであり加圧ローラ８４の右方向に配置して、ダクト３２０からの空気を図示右方向へ排気しているが、吸気ファン３１０を９０度回転させて画像形成装置本体ＧＨの正面側あるいは背面側に配置させ、途中で湾曲させたダクト３２０をその吸気ファン３１０に接続するようにしてもよい。あるいは吸気ファンとして軸流ファン以外に、クロスフローファン、シロッコファンを用いてもよい。

吸気ファン３１０により生じた空気流により、隙間ａｐでは、ダクト３２０の内部へ流れる空気流が生じている。当該空気流により搬送ガイド板８７の搬送面上を搬送される用紙Ｐは吸引される。このことにより定着のニップ部Ｎに搬送される直前の用紙Ｐあるいは、先端がニップ部Ｎに噛んだ（挟持された）状態で搬送されている用紙Ｐは、図３に示すように、隙間ａｐから空気流により用紙Ｐは搬送ガイド板８７及び加圧ローラ８４側に押しつけられた状態で搬送させることができる。このことにより用紙Ｐを、同図に示すように加圧ローラ８４と接触領域ｃｔで接触した下方凸状態で、加圧ローラ８４の表面に沿って搬送させることができる。

定着装置８に搬送される用紙は必ずしも全てが真っ直ぐではなく波打ちあるいはカール等の曲がりが生じている紙が搬送される場合がある。このような用紙の場合には、ニップ部Ｎへの進入時に先端紙折れや搬送ジャムあるいは、搬送中に紙皺等の不具合が生じる虞がある。

本実施形態においては、吸気部３０を設けていることにより、接触領域ｃｔで接触した状態で用紙を搬送させることができる。このことにより曲がりが生じているか否かに係わらず一定の状態で用紙Ｐを定着装置８のニップ部Ｎに搬送させることができるので、上記のような不具合を防ぐことが可能となる。特に、本実施形態においては、隙間ａｐの位置で用紙Ｐを吸引することにより、ニップ部Ｎの直前位置で行うことができることからより効果的である。

次に搬送ガイド板８７と定着ニップＮとの位置関係について説明する。用紙Ｐと加圧ローラ８４とが安定して接触領域ｃｔで接触するためには、搬送ガイド板８７の搬送面を定着ニップＮの位置よりも下方に設けた方がよい。図３に示す例では搬送ガイド板８７の搬送面と定着ニップ部Ｎの形成面とは平行であり、搬送ガイド板８７の搬送面は定着ニップ部Ｎの形成面に対して段差ｈ１で下方（加圧ローラ８４側）に設けられている。段差ｈ１として２〜５ｍｍが好ましい。段差ｈ１が１ｍｍ以下の場合には、接触領域ｃｔが僅かしか確保できず用紙Ｐの紙曲がり（紙変形）に対する許容度が低く、わずかな紙変形で用紙Ｐの先端の一部が最初に定着ベルト８１側に衝突（接触）してしまい、紙皺を発生し易くなる。逆に６ｍｍ以上の場合には、紙の下凸の度合が大きくなり、定着ベルト８１に用紙Ｐの先端が衝突するようになるので紙先端が上手くニップ部Ｎに進入しなくなり、紙皺が発生し易くなる。

図４は、変形例における定着装置８のニップ部Ｎ上流側の模式断面図である。図３においては搬送ガイド板８７の搬送面と定着ニップ部Ｎの形成面とは平行であったが、図４においては、両者は平行ではなく傾斜している例である。

図４における段差ｈ２は、（１）搬送ガイド板８７の搬送面と、（２）当該搬送面と平行であり、且つ、加圧ローラ８４の接線となる面、との距離である。同図のような場合であっても接触領域ｃｔを確保するためには、段差ｈ２が２〜５ｍｍとなる位置関係が好ましい。

［第２〜第４の実施形態］
図５は、第２の実施形態に係る定着装置８の断面図である。第２の実施形態においては図５に示す構成以外は図１及び図２に示す構成と同様である。また同じ構成部については同符号を付すことにより説明に換える（以下、第３の実施形態以降においても同様）。なお、図５以降においては、分離爪８６の図示は省略しているが、分離爪８６を設けてもよい。その場合は、ダクト３２０は分離爪８６の位置を避けて複数に分割して設けるようにする、若しくは分離爪８６に対応する位置のみダクト３２０の壁に穴を開ける。後者の場合においてはダクト３２０の壁の一部に穴が開いても実用上は問題とはならない。

図５に第２の実施形態においては、吸気部３０は、２組設けられており、ニップ部Ｎの入口側に設けられた吸気部３０は、吸気ファン３１０ａとダクト３２０ａとを備えている。当該構成は図２に示す構成と同様であり説明は省略する。もう一方のニップ部Ｎの出口側に設けられた吸気部３０は、吸気ファン３１０ｂとダクト３２０ｂとを備えている。当該吸気部３０により、加圧ローラ８４と排紙ガイド板８８との隙間ａｐ２から用紙Ｐを吸引する方向に空気流を生じさせる。

隙間ａｐ２は加圧ローラ８４の回転軸方向（以下、単に「回転軸方向）という）に伸びており、ダクト３２０ｂはその隙間ａｐ２に対応して設けられている。吸気ファン３１０により生じた空気流により、隙間ａｐ２では、ダクト３２０の内部へ流れる空気流が生じている。当該空気流により定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐを吸引することができる。

画像部が多くトナーの付着力が大きいと用紙Ｐが定着ベルト８１から剥がれ難くなり、ニップ部Ｎを出てから直ぐに紙が剥がれずに、用紙Ｐの剥がれる位置が不安定となり、画像に光沢ムラが発生する。本実施形態においては、用紙Ｐを吸気部３０により隙間ａｐ２から用紙Ｐを吸引することができるので、用紙Ｐを安定して分離させることが可能となり、搬送中に安定して定着ベルト８１から用紙Ｐを剥がすことができるので紙全面の剥離位置のばらつきがなくなり光沢ムラが発生し難くなった。

図６は第３の実施形態に係る定着装置８の断面図であり、図７は第４の実施形態に係る定着装置８の断面図である。第３、第４の実施形態においては、吸気部３０のダクト３２０には風路Ｒ１が設けられている。風路Ｒ１は、加圧ローラ８４の表面であって回転方向に沿って伸びている。図６に示す例においては、風路Ｒ１に対して回転方向と同じ方向に空気流を生じさせており、図７に示す例においては反対方向に空気流を生じさせている例である。風路Ｒ１に空気流を生じさせることにより、加圧ローラ８４を効率よく冷却させることが可能となる。なお加圧ローラ８４を冷却することにより、定着時に用紙Ｐに対して過剰に熱を供給することを防止することができる。特にコート紙においては過剰に熱を供給すると、紙中に含まれる水分や気体が膨張し、加熱されて軟化した樹脂層の表面を突き破ったり膨らませたりしてしまう、いわゆるブリスタという現象が発生することがある。また過剰に熱を供給することによりトナーが過剰に溶けて定着ベルト（あるいは加熱ローラ）とトナーとの付着力が増加することにより、定着ベルト８１に用紙が巻き付き易くなったり、一部のトナーが用紙Ｐから剥がれて定着ベルト８１側に転移したりする問題が生じる虞がある。加圧ローラ８４を冷却することはこれらの問題に対して有効である。

一箇所に設けた吸気ファン３１０により、加圧ローラ８４と搬送ガイド板８７との隙間ａｐ及び加圧ローラ８４と排紙ガイド板８８との隙間ａｐ２からの吸引と、加圧ローラ８４の冷却を行うことにより、ダクト３２０や吸気ファン３１０の設置数を少なくすることができるので、低コスト化やコンパクト化を達成することが可能となる。

［第５〜第６の実施形態］
図８は第５の実施形態に係る定着装置８の断面図であり、図９は第６の実施形態に係る定着装置８の断面図である。これらの図においては吸気部３０は、送風ファン３１１、中継ダクト３２１ａ、３２１ｂ、遮蔽シート３２２、風向変更部材３２３、衝立板３２５、を備えている。中継ダクト３２１ａは加圧ローラ８４と搬送ガイド板８７との隙間ａｐとダクト３２０との間に位置しており、中継ダクト３２１ｂは加圧ローラ８４と排紙ガイド板８８との隙間ａｐ２とダクト３２０との間に位置している。

第５、第６の実施形態においては、送風ファン３１１により発生する空気流は、外部からダクト内部に向かうものである。ダクト内部に空気を吹き付ける構成とすることにより第３、第４の実施形態における吸気する構成に比べて、空気流に指向性があり、ダクトの隙間から空気を吸い込まないという特徴がある。

但し、ダクト内部に空気を吹き付ける構成とすることから、ダクト内部が正圧（陽圧ともいう）となりやすくなる。第５、第６の実施形態においては、中継ダクト３２１ａ、３２１ｂ（以下、これらを総称する場合には単に中継ダクト３２１という）を設けており、中継ダクト３２１の内部を負圧（陰圧ともいう）にすることにより隙間ａｐ（若しくは隙間ａｐ２）から吸引する方向に空気流を生じさせるものである。以下、説明する。

［下流側の中継ダクト３２１］
図８において送風ファン３１１から遠い下流側の中継ダクト３２１ｂ（図９では３２１ａ）には排紙ガイド板８８（図９では搬送ガイド板８７）の搬送面に沿って伸びた出口側風路Ｒ２が設けられている。中継ダクト３２１ｂの周辺には、風向変更部材３２３を設けている。風向変更部材３２３には遮蔽シート３２２が取り付けられている。遮蔽シート３２２は可撓性の板状部材であり、ポリイミド等の耐熱弾性樹脂により形成されている。遮蔽シートの先端部は、加圧ローラ８４に当接しており風路Ｒ１の中を流れる加圧ローラ８４の表面に沿って流れる空気流を下流側の隙間ａｐ２に行かないように遮蔽している。

遮蔽シート３２２及び風向変更部材３２３により加圧ローラ８４の表面に沿って流れる空気流の向きは、出口側風路Ｒ２と平行な方向にその向きが替えられる。

中継ダクト３２１ｂの出口側風路Ｒ２付近において、ダクト３２０を流れる空気流の流速は中継ダクト３２１ｂよりも速く、圧力が小さくなる。そのため中継ダクト３２１ｂからダクト３２０へと向かう空気流が発生し、ひいては中継ダクト３２１ｂの内部は負圧となり、隙間ａｐ２から中継ダクト３２１ｂの内部へ向かう吸引する方向に空気流が生じることになる。

［上流側の中継ダクト３２１］
図８において送風ファン３１１に近い上流側の中継ダクト３２１ａ（図９では３２１ｂ）には衝立板３２５を設けている。送風ファン３１１からの送風により生じた空気流により中継ダクト３２１ａの内部が正圧となることを、衝立板３２５を設けることにより防ぐことができる。

理由について説明する。図８に示すように衝立板３２５の先端はダクトの下方側壁ｂａよりも下方に位置するようにしており、送風ファン３１１からの送風は加圧ローラ８４には直接は衝突しない。衝立板３２５は、送風ファン３１１からの空気流によっても変形しない程度の剛性を備えており、衝立板３２５によりダクト３２０の内部を流れる空気流の向きは、加圧ローラ８４の表面に沿う方向に替えられる。衝立板３２５は加圧ローラ８４とは非接触であり、その間隔は先端において約１．０ｍｍである。中継ダクト３２１ａの出口側（衝立板３２５の先端）付近において、ダクト３２０を流れる空気流の流速は中継ダクト３２１ａよりも速く、圧力が小さくなる。そのため中継ダクト３２１ａからダクト３２０へと向かう空気流が発生し、ひいては中継ダクト３２１ａの内部は負圧となり、隙間ａｐから中継ダクト３２１ａの内部へ向かう吸引する方向に空気流が生じることになる。

［第７の実施形態］
図１０は第７の実施形態に係る定着装置８の断面図であり、中継ダクト３２１ａ周辺には、遮蔽シート３２２ａ、風向変更部材３２３ａ、出口側風路Ｒ２が設けられており、中継ダクト３２１ｂ周辺には、遮蔽シート３２２ｂ、風向変更部材３２３ｂ、出口側風路Ｒ２が設けられている。送風ファン３１１からダクト内部に向かう空気流は、加圧ローラ８４に衝突して、２方向に分岐する。分岐した空気流は左右の風路Ｒ１をそれぞれ流れて、下流側の中継ダクト３２１ａ、３２１ｂの方に向かう。

中継ダクト３２１ａの方へ流れる空気流は、風空変更部材３２３ａにより風の向きは出口側風路Ｒ２と平行な方向な方向にその向きが変更される。中継ダクト３２１ｂの出口側風路Ｒ２付近においては、ダクト３２０に向かう空気流が生じることにより中継ダクト３２１ａの内部は負圧となり、隙間ａｐから中継ダクト３２１ａの内部へ向かう吸引する方向に空気流が生じる。中継ダクト３２１ｂでも同様な現象により隙間ａｐから中継ダクト３２１ａの内部へ向かう吸引する方向に空気流が生じる。

（実施例の条件）
用紙搬送速度 ４５０ｍｍ／ｓ
定着荷重：２４００Ｎ
定着ベルト８１
φ１６８
ＰＦＡコート３０μｍ、表面 弾性層ｔ０．２ １０°ＪＩＳ−Ａ
基体 ＰＩ ｔ０．０７
制御温度 １６５℃
加熱ローラ８２
φ９０
ＰＦＡコート３０μｍ
芯金 Ａ５０５６ １．５ｍｍ
定着ローラ８３
φ９０
シリコンゴム ｔ２０ｍｍ １０°ＪＩＳ−Ａ
芯金ＳＴＫＭ（機械構造用炭素鋼鋼管）ｔ３．０ｍｍ
加圧ローラ８４
φ８０
シリコンゴムｔ１．０ｍｍ ３０°ＪＩＳ−Ａ
吸気部３０（構成は図５参照）
吸引ファン（２個使用）
□４０、最大風量０．２８ｍ^３／ｍｉｎ、最大静圧９８．５Ｐａ
分離爪８６ 未使用
（共通実験条件）
用紙はＯＫ中質コート（６０．２ｇ／ｍ^２）、Ａ３判サイズ
全面黒画像を２枚、続けて白紙１００枚を定着装置８に通紙し、１枚でも不具合が発生した場合は、×（ｂａｄ）で評価した。

［搬送ガイド板８７と加圧ローラ８４との隙間ａｐからの吸引］
吸気部３０の構成は図５に示す第２の実施形態と同一の構成である。隙間ａｐの幅と、隙間ａｐの入口側の風速を変更して、そのときの定着性能を評価した。隙間ａｐの幅とは加圧ローラ８４の表面と搬送ガイド板８７の端部との距離である。隙間ａｐの入口側の風速は、吸気ファン３１０ａの駆動電圧を変更することにより変更した。
（評価項目）
皺：皺の発生の有無で評価。
搬送停止：紙搬送停止の発生有無で評価。定着装置のニップ部Ｎに搬送されないことによる搬送不良が発生。
（結果）
図１１に示す。図１１は隙間ａｐの幅と風速を変更した際の定着性能を示すグラフであり、同図に示すように隙間ａｐから適正な風速で吸引することにより、紙皺の発生を防ぐことが可能となる。

［排紙ガイド板８８と加圧ローラ８４との隙間ａｐ２からの吸引］
吸気部３０の構成は図５に示す第２の実施形態と同一の構成である。隙間ａｐ２の幅と、隙間ａｐ２の入口側の風速を変更して、そのときの定着性能を評価した。隙間ａｐ２の幅とは加圧ローラ８４の表面と排紙ガイド板８８の端部との距離である。隙間ａｐ２の入口側の風速は、吸気ファン３１０ａの駆動電圧を変更することにより変更した。
（評価項目）
光沢ムラ：全面黒画像で評価。定着ニップ部Ｎの下流側での分離が不安定となることにより、定着性が不安定となり、用紙上のトナーの光沢不良が発生する。
搬送ＪＡＭ：搬送ＪＡＭの発生有無で評価。隙間ａｐ２に用紙Ｐの先端が飛び込むことにより搬送不良が発生。
（結果）
図１２に示す。図１２は隙間ａｐ２の幅と風速を変更した際の定着性能を示すグラフであり、同図に示すように隙間ａｐ２から適正な風速で吸引することにより、光沢ムラの発生を防ぐことが可能となることがわかる。

８６ 分離爪
８７ 搬送ガイド板
８８ 排紙ガイド板
３０ 吸気部
３１０、３１０ａ、３１０ｂ 吸気ファン
３１１ 送風ファン
３２０、３２０ａ、３２０ｂ ダクト
３２１、３２１ａ、３２１ｂ 中継ダクト
３２２、３２２ａ、３２２ｂ 遮蔽シート
３２３、３２３ａ、３２３ｂ 風向変更部材
３２５ 衝立板
Ｒ１ 風路
Ｒ２ 出口側風路

Claims (8)

1. 加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧する加圧部材とにより形成されたニップ部で用紙上のトナー像を定着する定着装置において、
   搬送面が前記ニップ部の形成面より前記加圧部材側に設けられるとともに、搬送面上の用紙を前記ニップ部へ案内する搬送ガイド部材と、
   前記搬送ガイド部材と前記加圧部材との隙間から前記搬送面上の用紙を吸引する方向に空気流を生じさせる吸気部と、を有し、
   前記用紙は、前記空気流により前記搬送ガイド部材及び前記加圧部材に押しつけられた状態で前記加圧部材の表面に沿って前記ニップ部に搬送されることを特徴とする定着装置。
2. 加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧するローラ状の部材である加圧部材とにより形成されたニップ部で用紙上のトナー像を定着する定着装置において、
   搬送面上の用紙を前記ニップ部へ案内する搬送ガイド部材と、
   前記搬送ガイド部材と前記加圧部材との隙間から前記搬送面上の用紙を吸引する方向に空気流を生じさせる吸気部と、を有し、
   前記吸気部は、前記加圧部材の表面であって回転方向に沿って伸びる風路が設けられたダクトと、前記ダクトに空気流を送り込む送風ファンと、前記隙間と前記ダクトとを中継する中継ダクトと、を備え、
   前記送風ファンから送風され前記ダクトを流れる空気流は前記風路を流れるとともに、前記空気流により、前記中継ダクトの内部が負圧となって前記隙間から吸引する方向に空気流を生じさせていることを特徴とする定着装置。
3. 前記加圧部材は、ローラ状の部材であり、
   前記吸気部は、前記加圧部材の表面であって回転方向に沿って伸びる風路が設けられたダクトを備え、
   前記吸気部による空気流は前記風路を流れていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記ニップ部の出口側に設けられ、搬送面上に定着された用紙を搬送させる排紙ガイド部材を有し、
   前記吸気部は、前記排紙ガイド部材と前記加圧部材との隙間から前記搬送面上の用紙を吸引する方向に空気流を生じさせていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の定着装置。
5. 前記吸気部は、前記ダクトに空気流を送り込む送風ファンと、前記隙間と前記ダクトとを中継する中継ダクトと、を備え、
   前記送風ファンから送風され前記ダクトを流れる空気流により、前記中継ダクトの内部が負圧となって前記隙間から吸引する方向に空気流を生じさせていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記中継ダクトは、前記搬送面に沿って伸びた出口側風路を備え、
   前記ダクトは、前記加圧部材に端部が当接する遮蔽シートを有する前記加圧部材の表面に沿って流れる空気流の向きを前記出口側風路と平行な向きに変更する風向変更部材を備えていることを特徴とする請求項２又は５に記載の定着装置。
7. 加熱された定着部材と該定着部材に対して加圧するローラ状の部材である加圧部材とにより形成されたニップ部で用紙上のトナー像を定着する定着装置において、
   前記ニップ部の出口側に設けられ、搬送面上の定着された用紙を搬送させる排紙ガイド部材と、
   前記排紙ガイド部材と前記加圧部材との隙間から前記搬送面上の用紙を吸引する方向に空気流を生じさせる吸気部と、を有し、
   前記吸気部は、前記加圧部材の表面であって回転方向に沿って伸びる風路が設けられたダクトと、前記ダクトに空気流を送り込む送風ファンと、前記隙間と前記ダクトとを中継する中継ダクトと、を備え、
   前記送風ファンから送風され前記ダクトを流れる空気流は前記風路を流れるとともに、前記空気流により、前記中継ダクトの内部が負圧となって前記隙間から吸引する方向に空気流を生じさせていることを特徴とする定着装置。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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