JP6456164B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真技術を用いた画像形成装置が備える定着装置に関するものである。

レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等の画像形成装置は、記録材に形成された未定着トナー像を記録材に加熱定着するための定着装置を備える。この定着装置として、低熱容量の筒状のフィルムを用いた定着装置が知られている。この定着装置は、フィルムと、フィルムの内面に接触するヒータと、ヒータ共にフィルムを介してニップ部を形成する加圧ローラと、を有するものが一般的である。この定着装置は、ウォームアップ時間が短いので、画像形成装置のＦＰＯＴ（Ｆｉｒｓｔ Ｐｒｉｎｔ Ｏｕｔ Ｔｉｍｅ）の短縮に貢献できる。

ところで、この定着装置は、加圧ローラの回転によってフィルムを従動回転させる構成が一般的であるが、ニップ部で吸湿した記録材を搬送しながら加熱すると、ニップ部近傍で水蒸気が発生する場合がある。特に、記録材のトナー像が形成されていない面に対向する加圧ローラの表面に水蒸気が放出されやすい。この水蒸気によって加圧ローラの表面が結露し、記録材やフィルムに対する加圧ローラの摩擦力が低下し記録材の搬送が不安定になる「結露スリップ」と呼ばれる現象が発生する。

そこで、画像形成装置と定着装置の内部とが接続された風路を設け、この風路を通して外気を加圧ローラに吹き付けることで、加圧ローラ近傍の水蒸気を飛散させ、安定した記録材の搬送を実現する構成が開示されている（特許文献１）。

特開２００７−２０６２７５号公報

しかしながら、特許文献１の定着装置の外部から取り込んだ空気を加圧ローラに直接送風する構成は加圧ローラの過剰な温度低下を招く場合がある。また、定着装置の内部の空気を外部に排出することも考えられるものの、水蒸気が発生するニップ部の近傍から空気を排出する必要があることから配置の制約上難しいという課題がある。

上述の課題を解決するための本発明は、内部にヒータを有する加熱部材と、ヒータを有していないローラであって前記加熱部材と共にニップ部を形成する加圧ローラと、前記加圧ローラを支持する枠体と、を有し、前記ニップ部でトナー画像を形成した記録材を搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置において、前記ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側の位置に前記枠体に対し開閉可能な開閉部を有し、前記開閉部には、前記装置の内部空間の空気を吸引して外部に排出するためのダクトが設けられており、前記開閉部の前記加圧ローラの表面と対向する部分には、前記ダクトと前記装置の内部空間を繋ぐ吸引口が設けられており、前記開閉部を開いた時に前記吸引口が前記定着装置の外部から見えるように、前記開閉部が前記枠体に対して開閉可能に設けられていることを特徴とする。

加圧ローラの過剰な温度低下をさせることなく結露スリップを長期間に亘って抑制できる。

画像形成装置の断面図 定着装置の断面図 定着装置の長手方向の断面図 定着装置の風路を示す図 画像形成装置の風路図 定着装置の斜視図 定着装置の風路を示す図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明に係る定着装置および画像形成装置の構成について、図１〜図７を参照して説明する。ここでは、説明の順序として先に本発明に係る画像形成装置の全体構成について説明し、次に本発明に係る定着装置の構成および効果について詳細に説明する。

［画像形成装置の全体構成］
（１）画像形成装置
図１は本実施例に係わる画像形成装置の一例として、記録材Ｐの両面に画像形成が可能な機能を有した電子写真方式のカラーレーザビームプリンタに適用した場合の構成を示す概略断面図である。

（画像形成プロセス）
本実施例においては、プロセスピードが２００ｍｍ／ｓｅｃ、３５ｐｐｍの電子写真プロセス方式のレーザービームプリンタを用いた。以下に本実施例の画像形成装置の詳細について、画像形成の行われるプロセスにしたがって説明する。

図１に示すように、中間転写体としての中間転写ベルト５の平面部に沿って、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各トナー用の各画像形成ユニットＹｅ、Ｍｇ、Ｃｙ、Ｂｋが配置される。各画像形成ユニットの基本的な構成は同じであるので、以降に述べる画像形成ユニットの詳細説明は、イエロー用の画像形成ユニットＹｅについてのみ行う。

図１中のイエロー用画像形成ユニットＹｅにおいて、像担持体１ｙは円筒形の感光体であり、矢印ａ方向、即ち図中で時計回りに周速２００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動されている。感光体１ｙの表面には、帯電ローラ２ｙが圧接されており、感光体１ｙの回転とともに従動回転しつつ、高圧電源からＡＣあるいはＤＣ高圧が印加され、感光体１ｙ表面を所望の電位に帯電する。

感光体１ｙは、露光装置３によって画像情報に応じて露光され、静電潜像が形成される。本実施例において、露光装置３はレーザービームスキャナを用いた。

現像器４ｙは、現像ローラ４３ｙと、現像ローラ４３ｙにトナーを供給するトナー供給ローラ４４ｙと、現像ローラ４３ｙ上のトナー層厚を規制する規制ブレード４５ｙと、を有する。トナーはスチレンアクリル樹脂を主成分とし、これに必要に応じて荷電制御成分、シリカ等を内添、外添したものである。

トナーでコートされた現像ローラ４３ｙは、感光体１ｙ上の潜像をトナー像Ｔとして顕像化する。また、現像ローラ４３ｙには現像ローラ４３ｙに対して反対方向に回転するトナー供給ローラ４４ｙが接しており、現像ローラ４３ｙへのトナー供給および回収を行う。

現像器４ｙによって顕像化された感光体１ｙ上のトナー像Ｔは、感光体１ｙの回転にしたがって中間転写ベルト５と感光体１ｙ間で形成される一次転写部へ搬送される。中間転写ベルト５は、感光体１ｙに接触して矢印ｂの方向に駆動されている。

一次転写ローラ８ｙは、中間転写ベルト５を介して感光体１ｙに圧接されている。一次転写ローラ８ｙに不図示の高圧電源より所定のＤＣ電圧を印加することで、一次転写部には転写電界が形成される。一次転写部に到達したトナー像Ｔは、この転写電界の作用により中間転写ベルト５の表面に転写される。

中間転写ベルト５は、駆動ローラ６、支持ローラ７、二次転写対向ローラ１０に張架され、中間転写ユニットとして構成されている。画像形成ユニットＹｅと同様に他の画像形成ユニットＭｇ、Ｃｙ、Ｂｋユニットで形成されたトナー像Ｔが、順次、中間転写ベルト５上に重ねられフルカラートナー像Ｔが形成される。

中間転写ベルト５上のトナー画像Ｔが、二次転写ローラ９と中間転写ベルト５で形成される二次転写部に到達するタイミングに合わせて、給紙部５０から記録材Ｐが給紙ローラ対５１によって給紙される。記録材Ｐは、レジストローラ対５２で中間転写ベルト５上のトナー画像Ｔと同調されたタイミングで二次転写部に搬送される。

二次転写部に記録材Ｐが到達するタイミングで、二次転写ローラ９に高圧電源より所定の電圧が印加されトナー像Ｔを記録材Ｐに転写する。

二次転写電圧の作用により、二次転写ローラ９から、記録材Ｐ、中間転写ベルト５、二次転写対向ローラ１０の経路に転写電流が流れ、転写に必要な電界が形成される。

フルカラートナー画像Ｔが転写された記録材Ｐは、二次転写部から分離され、トナー像Ｔを記録材Ｐにのせた状態で、定着手段としての定着装置１１へ搬送され、加熱および加圧されることで、記録材Ｐ上のトナー像Ｔが永久画像として定着される。これによって複数色のトナー像Ｔが溶融混色してフルカラー画像として記録材表面に定着される。

一方で、一次転写終了後の感光体上の転写残トナーは、感光体クリーナー１２ｙによってクリーニングされクリーニング容器１３ｙに回収され、二次転写後の中間転写ベルト５上の残トナーは、クリーニング装置１４によって廃トナー回収容器１５に回収される。

定着装置１１により定着工程を経た記録材Ｐは、排紙ローラ対５３を経由して排紙トレイ１６上に排出され、プリント処理を終えることになる。

また、記録材Ｐの両面に画像を形成する両面印字の場合は、ニップ部Ｎを抜け出た記録材Ｐは次のように搬送制御がなされる。表面への印字が終了した記録材Ｐは、両面印字用の搬送路へ導くように移動した振り分け案内部材５５（図中の破線）の上面を通過した後、両面排紙反転ローラ対５６へと搬送される（図中の破線矢印）。記録材Ｐの後端が両面搬送路５７に搬送できるタイミングで両面排紙反転ローラ対５６が逆転することで、記録材Ｐは両面搬送路５７へと搬送される。両面搬送ローラ対５８に狭持搬送され、両面再給紙ローラ対５９を経てレジストローラ対５２に対して記録材Ｐの表裏が反転した状態で再送され、記録材Ｐの裏面への画像形成がなされることになる。両面に画像が形成された記録材Ｐは排紙ローラ対５３を経由して排紙トレイ１６上に排出され、プリント処理を終えることになる。

（定着装置）
定着装置１１は、省エネルギー性とウォームアップ時間の短縮が図れる熱容量の小さい薄肉のフィルム２１を用いたフィルム加熱方式であり、図２及び図３を用いて説明する。

定着装置１１は、加熱部材としての筒状のフィルム２１及びフィルム２１の内面に接触するヒータ２３と、ヒータ２３と共にフィルム２１を介してニップ部を形成する加圧ローラ２２と、を有する。

フィルム２１と加圧ローラ２２とのうち少なくとも一方を囲うカバー部３００を有する。ヒータホルダ２４は、ヒータ２３のフィルム２１の内面と接触する面と反対側の面を支持する。ヒータホルダ２４は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とガラス繊維、金属、セラミックス等からなる複合材料で形成される。

フィルム２１がヒータホルダ２４の周囲を回転可能な状態で保持する部材として、図３に示すフランジ２５を有している。フランジ２５もヒータホルダ２４と同じく高耐熱性樹脂や複合材料から形成される。

金属ステイ２６は、ニップ部Ｎを確実に形成するために、ヒータホルダ２４の長手での撓みを防止するための部材である。金属ステイ２６は、鉄やＳＵＳ（ステンレス）など半楕円状の断面を有するように形成される。

フィルム２１は、定着装置１１のウォームアップ時間を短縮するために低熱容量のものを用いる。フィルム２１の膜厚を１００μｍ以下、好ましくは７０μｍ以下とする。フィルム２１の基層としては、ＰＩ（ポリイミド）やＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂を用いる。もしくは、フィルム２１の基層としてＳＵＳ等の金属を用いても良い。表層として離型性に優れるフッ素樹脂として、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）等からなる離型層を形成した複合層フィルムである。フィルム２１としては、基層と離型層の間にシリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性ゴムからなる弾性層を形成したものを用いることもある。本実施例では、内径１８ｍｍ、膜厚６０μｍのＰＩを基層に、離型層として導電性を付与したＰＦＡをコーティングしたものを用いた。

ヒータ２３は、基板２３−ａと、その上に形成される発熱抵抗体２３−ｂと、発熱抵抗体２３−ｂの上に形成されるオーバーコート層２３−ｃと、を有する。基板２３−ａは、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックス材料で形成される。フィルム２１とヒータ２３の間には、摺動性を確保するためにフッ素樹脂からなる摺動性グリスとして、東レ・ダウコーニング株式会社製のモリコート特殊潤滑剤グリスＨＰ−３００を適量塗布している。

ヒータ２３には、温度を検知する温度検知手段としてサーミスタ２７が当接されている。サーミスタ２７は、ヒータ２３のフィルム２１と接触する面と反対側の面の通紙域内に設けられており、制御回路部（不図示）からの信号に応じて発熱抵抗体２３−ｂへの通電制御がなされる。

また、ヒータ２３が制御不可能となり異常昇温した場合に、発熱抵抗体２３−ｂへの通電をオフとし安全を確保する安全素子２８も設置されている。安全素子２８としては、温度ヒューズやサーモスイッチ等のサーモプロテクターがヒータ２３の通電回路に直列に挿入される構成で、確実な安全性の確保を担っている。

加圧ローラ２２は、金属製の芯金２２−ａと、弾性層２２−ｂと、離形層２２−ｃと、で形成される。図３に示すように、芯金２２−ａの両端部が軸受（不図示）を介して回転可能な状態で枠体４００に支持される。加圧ローラ２２は、芯金２２−ａの一方の端部に嵌められた加圧ローラ駆動ギア３０に駆動源（不図示）から駆動が伝達されて時計方向に回転駆動され、フィルム２１との間の摩擦力でフィルム２１を反時計回転方向に従動回転させる。本実施例で用いた加圧ローラ２２は、外径１３ｍｍの快削鋼材で形成された芯金２２−ａと、約３．５ｍｍの肉厚のシリコーンゴムで形成された弾性層２２−ｂと、約５０μｍのＰＦＡチューブで形成された離型層２２−ｃと、を有する。本実施例の加圧ローラ２２の外径は、約２０ｍｍ、製品硬度は５５°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ １Ｋｇ荷重）である。

加圧ローラ２２は、加圧バネ２９によりフランジ２５、金属ステイ２６、ヒータホルダ２４、ヒータ２３を介してフィルム２１に対して総圧１５６．８Ｎの力で押圧されることでニップ部Ｎを形成している。

定着入口ガイド２０は、記録材Ｐをニップ部Ｎに案内搬送する役割を担っているものである。

この定着装置１１のニップ部Ｎで定着がなされた記録材Ｐは、ニップ部Ｎから分離した後、フィルム２１側と加圧ローラ２２側のそれぞれ設けられた第１のガイド３１、加圧分離排紙ガイド３２に沿って定着装置１１から排出される。

第１のガイド部３１と第２のガイド部３２は、高温となるフィルム２１や加圧ローラ２２の近傍に設けられる。従って、これらは高温に晒されて形状が変形しないように、高い耐熱性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳなどの樹脂で形成される。そして、第１のガイド部３１の表面と、第２のガイド部３２の表面と、にはそれぞれ、記録材Ｐとの接触面積を減らすために搬送リブ３１’と搬送リブ３２’とが記録材Ｐの搬送方向と平行になるように設けられている。

本実施例の定着装置１１は、定着装置１１の内部で加圧ローラ２２表面近傍の水蒸気を含んだ空気を吸引し、その空気を定着装置１１の外部へ排出するための風路（ダクト）が加圧ローラ２２側の第２のガイド部３２に設けられている。このように、加圧ローラ２２と対向する第２のガイド部３２に風路を設けることで、加圧ローラ表面近傍の水蒸気を直接吸引することが可能となり、吸気効率を最大化することができる。また、第２のガイド部３２と風路を、それぞれ単独で構成する必要がなくなり、配置上の制約も解決できるし、定着装置の小型化にも寄与する。

また、定着処理は記録材Ｐを加熱する工程であるため、ニップ部Ｎにおける記録材Ｐの有無を検知する記録材検知部材として記録材センサ５４を画像形成装置が通紙できる最小幅の記録材Ｐの搬送域に設ける必要がある。記録材センサ５４はニップ部Ｎに記録材Ｐが存在しないタイミングにも関わらず記録材Ｐが存在している場合は、安全のためにヒータ２３への電力供給を中断する。記録材センサ５４は、記録材Ｐが記録材センサ５４に接触し位置を変えることで検知するメカニカルタイプと、透過光などを用いて非接触で検知する電気的タイプがあるが、前者が一般的である。

メカニカルタイプの記録材センサ５４は、記録材Ｐと接触することで位置を変えるセンサ部５４−ａと、センサ部と連結してセンサ部の位置を検知するフラグ部５４−ｂと、フラグ部の位置を検知するフラグ検知部５４−ｃと、を有する。フラグ部５４−ｂとフラグ検知部５４−ｃとは、定着装置１１のニップ部Ｎ外に設ける構成とした。これは、図１に示した定着装置１１の上面部を記録材の両面に画像を形成する際の記録材Ｐの搬送路として使用しやすくするためである。また、フラグ検知部５４−ｃを記録材Ｐの搬送領域外に設けることで検知素子の耐熱温度に対するマージンを確保できる。更に、風路にフラグ検知部５４−ｃを設けるための孔を設けなくてよいので、吸引効率を向上させることができる。

但し、画像形成装置の構成によっては、フラグ部５４−ｂと、フラグ検知部５４−ｃと、の双方を定着装置１１の長手中央に設ける場合もある。また、図２に示したように第２のガイド部３２の加圧ローラ２２と反対側の面を両面画像形成の際の記録材Ｐの両面搬送路としており、記録材Ｐと接する面には両面搬送用の搬送リブ３３を設けている。

以上説明してきた定着装置１１は、画像形成装置本体に対して着脱が能なユニット構成となっており、ニップ部Ｎでの記録材Ｐの搬送不良などの不具合解消や寿命が到達した定着装置の交換をユーザー自身が行えるものとなっている。

（２）風路構成
次に本実施例に係る定着装置１１、および画像形成装置の風路構成について、図４〜７を参照に説明する。図４は定着装置に関わる風路図、図５は画像形成装置を上面からみた風路の図、図６は定着装置の全体斜視図、図７定着装置の風路図、これらの図中では空気の流れを矢印で示した。

最初に本実施例での風路、および風の流れを説明する。図４に示したように、風路Ｘは、第２のガイド部３２の加圧ローラ２２と対向する面に形成した吸引口３４より定着装置１１内から矢印ｃの流れで吸引する風路である。風路Ｙは、画像形成装置の外部からの外気を吸引口３７から矢印ｄの流れで吸引する風路である。風路Ｘと風路Ｙは結合部３５において結合しており、定着装置１１からの空気と画像形成装置外からの空気が混合されることになる。混合された空気は、ファン１７で吸引された後、図５に示した風路Ｚ内を矢印ｅの流れで画像形成装置の外部へ排出されることになる。

続いて、それぞれの風路の役割を説明する。風路Ｘは、記録材Ｐから発生した水蒸気を含んだ温度の高い空気を加圧ローラ２２の表面近傍から吸引し定着装置１１の外部へ排出する風路である。風路Ｙは、画像形成装置が置かれた雰囲気下の温度の低い空気を吸引し、風路Ｘからの温度の高い空気と混合させることで、風路を通してファン１７に流れる空気の温度を下げる役割を担う風路である。風路Ｘと風路Ｙは結合部３５によって結合されている。風路Ｚは、画像形成装置の排紙トレイ１６に排出された記録材Ｐの温度を低下させるために記録材Ｐに空気を吹き付ける風路である。

次に、記録材Ｐに空気を吹き付ける目的、および風路Ｙを設ける理由を説明する。排紙トレイ１６上に排紙された直後の記録材Ｐ上のトナー像Ｔの温度が、トナーが溶融可能な温度を上回っている場合、記録材Ｐ同士が貼り付く「排紙貼り付き」が発生することがある。記録材Ｐに空気を吹き付ける目的は、排紙貼り付きを解消するためである。片面印字で記録材Ｐのトナー像Ｔ面が排紙トレイ１６側を向いている場合は、先行して積載された記録材Ｐの裏面と、後続の記録材Ｐのトナー像Ｔ面が貼りつく。記録材Ｐのトナー像Ｔ面が排紙トレイ１６と反対側を向いている場合は、先行して積載された記録材Ｐのトナー像Ｔ面と、後続の記録材Ｐの裏面が貼りつく。また、両面印字の場合は記録材Ｐ上のトナー像Ｔ面同士が貼り付くことになる。このような排紙貼り付きが発生した場合、ユーザーが記録材Ｐを排紙トレイ１６から取り上げた際に、トナー像Ｔが剥がれ、画像の欠損が生じる可能性がある。この排紙貼り付きの対策として、記録材Ｐ上のトナー像Ｔの温度をトナーが硬化する温度まで急速に低下させる目的で、記録材Ｐに空気を吹き付けている。本現象は、近年、画像形成装置が小型化され、且つ、高速化も実現され、記録材Ｐ上のトナー像Ｔが硬化する温度に下がる前に後続の記録材Ｐが排紙されることで発生しやすくなっている。また、環境意識の高まりにより両面印字の使用が推奨される環境にあることも発生しやすくなっている一因である。

風路Ｙは、記録材Ｐに吹き付ける空気の温度を低下させるために設けられている。風路Ｘからの空気のみをファン１７を用いて風路Ｚから記録材Ｐに吹き付ける場合、定着装置１１から吸引した空気の温度は、画像形成装置が置かれた雰囲気下の温度より高くなり、記録材の貼り付き抑制効果は小さくなる。そこで、画像形成装置の外部からの空気を取り入れる風路Ｚを設け、記録材Ｐに吹き付ける空気の温度を低下させることで、排紙貼り付き抑制効果を大きくする。更に、ファン１７を通過する空気の温度を下げることで、ファン１７の熱的ダメージの低減を実現できる。

本実施例において用いたファン１７は、ＤＣ２４Ｖ入力時の回転速度が３１００ｒｐｍ、最大風量が０．３ｍ^３／ｍｉｎ、使用可能温度が−１０〜７０℃の多翼ファン（シロッコファン）を用いた。

風路Ｘを形成した第２のガイド部３２は、風路Ｙと合流する結合部３５の一端が開口端となっており、定着装置１１を画像形成装置に装着すると結合部３５で風路Ｙと連結する構成となっている。この結合部３５では空気の漏れ等を防止するために、スポンジ状の部材を結合部３５に貼ることで風路Ｘと風路Ｙの密着性を高める構成としている。また、風路Ｙと合流する開口端と反対側は閉鎖端３８となっており、吸引口３４からのみ空気を吸引する構成としている。

続いて、第２のガイド部３２に設ける吸引口３４の記録材Ｐの搬送方向と直行する長手方向での位置について説明する。第２のガイド部３２の加圧ローラ２２と対向する結合部３５側にのみ吸引口３４を形成した場合は風路Ｘの閉鎖端３８側における加圧ローラ２２の表面近傍の空気を吸引する風の流れが弱くなる。これと逆に、第２のガイド部３２の加圧ローラ２２と対向する閉鎖端３８側にのみに吸引口３４を形成した場合は、結合部３５側の加圧ローラ表面近傍の空気を吸引する風の流れが弱くなる。従って、本実施例においては、加圧ローラ２２の長手方向の中央部に対応する位置に吸引口３４を形成し、加圧ローラ２２の長手方向の全域から水蒸気を含んだ空気を吸引する風の流れが生じるように構成している。本実施例での吸引口３４は、加圧ローラ２２の長手中央部に配置する構成としたが、採用する定着装置１１の形態においては本実施例に限られるものではない。

風路Ｘの第２のガイド部３２に設けた吸引口３４と加圧ローラ２２表面との距離は設計称呼値で２．５ｍｍとしている。この距離を小さくすることで吸引性能を高くできるが、加圧ローラ２２が昇温することで弾性ゴム層２２−ｂが膨張し外径が大きくなった場合でも第２のガイド部３２と干渉しない距離としている。

ところで、上記定着装置を用いて紙粉が発生しやすい記録材を定着処理し続けると、第２のガイド部３２は搬送される記録材Ｐと接する部材であるから、記録材Ｐから発生した紙粉が付着しやすくなる。この紙粉が第２のガイド部３２の吸引口３４にも付着して溜まると、吸引効率が低下する場合がある。そこで、第２のガイド部３２に形成した風路Ｘの吸引口３４に付着する紙粉を容易に除去できる構成として以下を確認した。

本実施例の構成は、風路Ｘと一体化した加圧ローラ２２側の第２のガイド部３２を、開閉可能な構成とすることで吸引口３４に溜まった紙粉の除去を容易にできる構成である。本実施例において第２のガイド部３２は、第１のガイド部３１と一体化されたガイド部として定着装置１１の枠体４００に対して開閉可能な開閉部として構成した。この開閉部は、ニップ部の記録材の搬送方向の下流側に設けられている。図２、図６にその構成を示す。図２における実線及び図６−ａは、第２のガイド部３２が閉じており画像形成できる状態である。図２における破線及び図６−ｂは、ユーザーは、定着装置１１を画像形成装置から着脱し、図２の破線で示した第２のガイド部３２が開いた状態であり、吸引口３４を容易に清掃することができる。

尚、本実施例では、第１のガイド部３１と第２のガイド部３２が一体化された開閉部としたが、第１のガイド部３１と、第２のガイド部３２と、のそれぞれが単独で開閉できる構成でも良い。

本実施例では、第２のガイド部３２を開閉部としたが、開閉部としてガイド機能を有していないものでも良い。例えば、開閉することでジャム処理をするための開閉部であっても良い。

以上述べたことから、本実施例のように、ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側に枠体に対して開閉可能な開閉部材に定着装置の内部の空気を吸引するダクトを設けることで、紙粉等を吸引してダクトの吸引効率が低下しても容易に清掃できる。

（効果の検証−１）
続いて本実施例の効果の検証について説明する。効果の検証は耐久試験にて、本実施例と比較例として分離搬送ガイド３１、３２が開閉できない構成での吸引口３４への紙粉の付着による影響を確認した。

耐久試験は以下の条件で実施した。紙はＣａｎｏｎ Ｅｘｔｒａ Ａ４ Ｒｅｄ Ｌａｂｅｌ ８０ｇｓｍ Ｃｏｐｉｅｒ Ｐａｐｅｒ（キヤノン株式会社製）を用いて、画像形成は連続して実行し、記録材Ｐへの画像形成は片面側のみとした。また、通常のオフィス環境を想定した２６℃／６５％の環境下で、１５００００枚の耐久試験を実施した。効果の検証は、吸引口３４への紙粉の付着状態、およびニップ部Ｎでの記録材Ｐの送性として結露スリップの確認を行った。吸引口３４への紙粉の付着状態は、定着装置１１からの風路Ｘ内を流れる空気の流れを確認するために、ファン１７を動作させた状態で、結合部３５の風速を測定した。風速は温度気流センサＵＡＳ−１０００（デグリーコントロールズ社製）を用いて測定した。そして、風速測定部における風路Ｘ内部の断面積に風速を乗じることで、結合部３５を流れる風量として算出し、それらを表１に示した。

結露スリップを確認した内容について説明する。結露スリップは記録材Ｐから発生する水蒸気の量が多くなるほどレベルが悪くなる現象である。そこで、記録材Ｐから発生する水蒸気量が多くなる条件として、記録材Ｐに含有される水分量を大きくするために、高温高湿の環境として３０℃／８０％の環境下に４８時間放置したものを用いた。画像は記録材Ｐに含まれる水蒸気が加圧ローラ２２側からのみ発生し、加圧ローラ２２と記録材Ｐとの間に水蒸気の膜が形成されやすい条件となるよう全面にＹｅトナー像とＭｇトナー像をベタ画像として形成したものを用いた。記録材ＰはＣＳ−６８０（キヤノンマーケティング株式会社製）、画像形成は連続して１０枚実行し、記録材Ｐへの画像形成は片面側のみとし、環境は先述の３０℃／８０％Ｒｈの環境下で確認した。この結果を表２に示す。表中の○は搬送に不具合の発生なし、△は搬送不良には至らないものの定着ニップ内での搬送性が不安定となり画像不良の発生があった場合、×は搬送不良を示している。

これらの検証で、風速の低下が確認され記録材Ｐの搬送性が低下した場合は、本実施例に限って発明の特徴である風路Ｘの吸引口３４の清掃を行い、再び確認を行った。

上記の結果のように、本実施例では風路Ｘを流れる風量が低下した場合、吸引口３４の清掃を行い紙粉の除去を行った後に再び風量を確認した結果、初期の紙粉の付着のない状態の風量に戻ることを確認した。そして、この状態では結露スリップ現象が発生することなく、問題のない記録材Ｐの搬送がなされることを確認できた。

（効果の検証−２）
続いて、第２のガイド部３２内に形成した風路Ｘの空間と、ニップ部Ｎの記録材Ｐの有無を検知する記録材センサ５４を内包する空間を分離した構成の検証について図２、図７にて説明する。図７は第２のガイド部３２の両面搬送路を形成する部分を外した状態の定着装置１１を上方から示した図である。

確認は、図２、図７に示したように風路Ｘの空間と記録材センサ５４を内包する空間を分離する分離壁４１を設けた場合と、比較例として設けなかった場合の吸引口３４での風速を比較することで確認した。風速の測定は先と同様に温度記録材流センサＵＡＳ−１０００を用いた。

本実施例として空間を分離する分離壁４１を設けた場合の風速は０．４〜０．４５ｍ／ｓｅｃに対して、分離壁４１を設けなかった場合は０．１４〜０．２１ｍ／ｓｅｃと約半分の風速となっている。

これは、記録材センサ５４を内包する空間には、記録材センサ５４の軸、軸を受けるリブ等があり、空気の流れが阻害されることから損失が大きくなり、吸引口３４の風速が小さくなっていることを示している。よって、吸引口３４への紙粉の付着がなくても風路Ｘ内を流れる風量も小さくなってしまう。これを確認するために、先の検証−１同様に風路Ｘ内の風速を測定し風量を計算すると０．００３ｍ^３／ｍｉｎ以下の少ない風量となっており、結露スリップの抑制効果を失っていることを確認できた。

以上の確認から、本発明では第２のガイド部３２内に形成した風路Ｘの空間と記録材センサ５４を内包する空間を分離する構成を採用した。

尚、加熱部材が記録材Ｐの搬送を担う定着装置では、加熱部材に対向する第１のガイド部３１に風路を形成することで本実施例と同じ効果が得られる。第１のガイド部３１、第２のガイド部３２の双方に風路を設けても良い。

以上、説明してきたように、本実施例によると、加圧ローラを過剰に冷却することなく結露スリップを長期間抑制できる定着装置を提供できる。

１１ 定着装置
２１ フィルム
２２ 加圧ローラ
２３ ヒータ
３１ 第１のガイド部
３２ 第２のガイド部
３４ 吸引口
３５ 結合部
５４ 記録材センサ
Ｐ 記録材
Ｔ トナー像
Ｎ ニップ部
Ｘ 定着装置からの風路（ダクト）

Claims (6)

1. 内部にヒータを有する加熱部材と、ヒータを有していないローラであって前記加熱部材と共にニップ部を形成する加圧ローラと、前記加圧ローラを支持する枠体と、を有し、前記ニップ部でトナー画像を形成した記録材を搬送しながら加熱しトナー画像を記録材に定着する定着装置において、
   前記ニップ部よりも記録材の搬送方向の下流側の位置に前記枠体に対し開閉可能な開閉部を有し、前記開閉部には、前記装置の内部空間の空気を吸引して外部に排出するためのダクトが設けられており、
   前記開閉部の前記加圧ローラの表面と対向する部分には、前記ダクトと前記装置の内部空間を繋ぐ吸引口が設けられており、
   前記開閉部を開いた時に前記吸引口が前記定着装置の外部から見えるように、前記開閉部が前記枠体に対して開閉可能に設けられていることを特徴とする定着装置。
2. 前記開閉部に、前記ニップ部で搬送される記録材をガイドするためのガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記開閉部に、記録材の有無を検知するための検知部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記ダクトは、前記加熱部材の長手方向に長い空間であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記加熱部材は、前記加圧ローラの表面と接触する筒状のフィルムを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記加熱部材の前記ヒータは、前記フィルムを介して前記加圧ローラと共に前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項５に記載の定着装置。

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