(57)【要約】【課題】定着部材から、定着ニップ部に吹き付けられる気体への熱伝達を抑制する。【解決手段】定着装置６０は、熱源６４により加熱される定着ベルト６６と、定着ベルト６６を加圧して定着ベルト６６とともに定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラー８０と、定着ニップ部Ｎを通過する記録媒体を気体によって定着ベルト６６から分離させる分離部１００とを備えている。分離部１００は、気体を送風する送風ファン１０１と、送風ファン１０１から送られる気体を定着ニップ部Ｎへ導くダクト１０２とを有している。定着装置６０は、熱源６４からダクト１０２へ熱を伝達する伝熱部１１０をさらに備えている。伝熱部１１０は、熱源６４に対して重力方向上方に配置された熱吸収部１２０と、ダクト１０２の内部へ熱を放出する放熱部１３０と、熱吸収部１２０から放熱部１３０へ熱伝導させる熱伝導部１４０とを有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源により加熱される定着部材と、
前記定着部材を加圧して前記定着部材とともに定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着ニップ部を通過する記録媒体を気体によって前記定着部材から分離させる分離部とを備え、
前記分離部は、前記気体を送風するファンと、前記ファンから送られる前記気体を前記定着ニップ部へ導くダクトとを有し、
前記熱源から前記ダクトへ熱を伝達する伝熱部をさらに備え、
前記伝熱部は、前記熱源に対して重力方向上方に配置された熱吸収部と、前記ダクトの内部へ熱を放出する放熱部と、前記熱吸収部から前記放熱部へ熱伝導させる熱伝導部とを有する、定着装置。
【請求項２】
前記伝熱部は、前記熱吸収部の上方に配置された断熱部材をさらに有する、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記熱伝導部は、前記熱吸収部と前記断熱部材とに挟まれた中間部を有する、請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記熱伝導部は、前記熱源と前記ダクトとの間に配置された介在部を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記熱吸収部は、前記熱源を上方から囲う、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記熱吸収部は、前記熱源に向く対向面を有し、前記対向面から前記熱源に向かう方向に突き出る突起部を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
前記熱吸収部は、前記熱源に向く対向面を有し、
前記対向面に黒色塗装が施されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記放熱部は、前記ダクトの内部空間に突き出る突出部を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
前記突出部は、前記ダクトの壁面にまで亘って延びる、請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記放熱部は、前記ダクトの前記内部空間内で前記突出部と交差して延びる交差部を有する、請求項８または９に記載の定着装置。
【請求項１１】
記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の定着装置とを備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着装置に関し、特開２０１１−１９１３９８号公報（特許文献１）には、送風ファンからの空気を定着部へと導くダクトの壁面は、定着部からの輻射熱を受ける熱受面となっており、ダクトと送風ファンとの間に断熱部材を介在させることにより、ダクトから送風ファンへの熱の伝達を抑制する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９１３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
定着部材から用紙を分離するために定着ニップ部に気体を吹き付ける構成においては、省エネルギー性の観点から、気体への熱伝達によって定着部材の温度が低下する作用を抑制することが望ましい。
【０００５】
本開示では、定着部材から、定着ニップ部に吹き付けられる気体への熱伝達を抑制できる、定着装置および画像形成装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従うと、熱源により加熱される定着部材と、定着部材を加圧して定着部材とともに定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着ニップ部を通過する記録媒体を気体によって定着部材から分離させる分離部とを備える、定着装置が提供される。分離部は、気体を送風するファンと、ファンから送られる気体を定着ニップ部へ導くダクトとを有している。定着装置は、熱源からダクトへ熱を伝達する伝熱部をさらに備えている。伝熱部は、熱源に対して重力方向上方に配置された熱吸収部と、ダクトの内部へ熱を放出する放熱部と、熱吸収部から放熱部へ熱伝導させる熱伝導部とを有している。
【０００７】
上記の定着装置において、伝熱部は、熱吸収部の上方に配置された断熱部材をさらに有している。
【０００８】
上記の定着装置において、熱伝導部は、熱吸収部と断熱部材とに挟まれた中間部を有している。
【０００９】
上記の定着装置において、熱伝導部は、熱源とダクトとの間に配置された介在部を有している。
【００１０】
上記の定着装置において、熱吸収部は、熱源を上方から囲っている。
上記の定着装置において、熱吸収部は、熱源に向く対向面を有している。熱吸収部は、対向面から熱源に向かう方向に突き出る突起部を有している。
【００１１】
上記の定着装置において、熱吸収部は、熱源に向く対向面を有している。対向面に黒色塗装が施されている。
【００１２】
上記の定着装置において、放熱部は、ダクトの内部空間に突き出る突出部を有している。
【００１３】
上記の定着装置において、突出部は、ダクトの壁面にまで亘って延びている。
上記の定着装置において、放熱部は、ダクトの内部空間内で突出部と交差して延びる交差部を有している。
【００１４】
本開示に従うと、記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、トナー像を記録媒体に定着させる、上記のいずれかの局面の定着装置とを備える、画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本開示に係る定着装置によれば、定着部材から気体への熱伝達を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に従う画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図１に示される定着装置の構成を示す概略図である。
【図３】第二実施形態の定着装置の構成を示す概略図である。
【図４】第三実施形態の定着装置の構成を示す概略図である。
【図５】第四実施形態の定着装置の構成を示す概略図である。
【図６】ダクトの内部の放熱部の構成の第１の例を示す斜視図である。
【図７】ダクトの内部の放熱部の構成の第２の例を示す斜視図である。
【図８】ダクトの内部の放熱部の構成の第３の例を示す斜視図である。
【図９】熱吸収部と放熱部との接続の第１の例について示す分解斜視図である。
【図１０】熱吸収部と放熱部との接続の第２の例について示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示に係る画像形成装置の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１８】
［第一実施形態］
［画像形成装置１の構成］
図１は、実施形態に従う画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図１には、第一実施形態の定着装置６０を備える画像形成装置１が示されている。この画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト２１に一次転写する。画像形成装置１は、中間転写ベルト２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、搬送される記録媒体に二次転写することにより画像形成する。記録媒体は、たとえば、普通紙である。
【００１９】
画像形成装置１には、タンデム方式が採用されている。タンデム方式では、ＹＭＣＫの４色に対応する各感光体ドラム４１３が、中間転写ベルト２１の走行方向（図１中の矢印Ａに示す方向）に沿って配置されている。タンデム方式では、一回の手順で、ＹＭＣＫの４色のトナー像が順次、中間転写ベルト２１上に転写される。
【００２０】
画像形成装置１は、画像読取部１０と、画像処理部３０と、画像形成部４０と、搬送部５０と、定着装置６０とを有する。
【００２１】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）を有する。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｊを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数の原稿Ｊの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
【００２２】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿、またはコンタクトガラス上に載置された原稿を、光学的に走査する。原稿画像走査装置１２は、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）センサ１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて、入力画像データーを生成する。この入力画像データーには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２３】
画像処理部３０は、画像読取部１０により生成された入力画像データーに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行なう回路等を有する。たとえば、画像処理部３０は、階調補正データー（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行なう。
【００２４】
画像処理部３０は、入力画像データーに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理、および、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データーに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２５】
画像形成部４０は、画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋと、中間転写ユニット４２とを有する。画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋと、中間転写ユニット４２とは、画像処理部３０により処理が施された画像データーに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分およびＫ成分の各色のトナーによる画像を形成する。
【００２６】
画像形成ユニット４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２７】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１と、現像装置４１２と、感光体ドラム４１３と、帯電装置４１４と、ドラムクリーニング装置４１５とを有する。感光体ドラム４１３は、アルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）を有する負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic  Photo-conductor）である。感光体ドラム４１３のドラム径は、たとえば、８０［ｍｍ］である。感光体ドラム４１３の外周面には、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under  Coat  Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge  Generation  Layer）および電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge  Transport  Layer）が順次積層されている。感光体ドラム４１３は、駆動モーター（不図示）から動力が伝達されることにより回転する。
【００２８】
電荷発生層は、電荷発生材料（たとえば、フタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（たとえば、ポリカーボネイト）に分散させた有機半導体である。電荷発生層は、露光装置４１１により露光され、一対の正電荷と負電荷を生じる。
【００２９】
電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（たとえば、ポリカーボネイト）に分散させたものからなる。電荷輸送層は、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
【００３０】
帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、たとえば、半導体レーザーで構成される。露光装置４１１は、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。
【００３１】
感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
【００３２】
現像装置４１２は、二成分現像方式の現像装置である。現像装置４１２は、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
【００３３】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。ドラムクリーニング装置４１５は、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存するトナーを除去する。
【００３４】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト２１と、一次転写ローラー４２２と、複数の支持ローラー４２３と、二次転写部２３と、ベルトクリーニング装置４２６とを有する。中間転写ベルト２１は、無端状である。中間転写ベルト２１は、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは、駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。
【００３５】
たとえば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２Ｋよりも中間転写ベルト２１の走行方向の下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、中間転写ベルト２１の走行速度を一定に保持しやすくなる。ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００３６】
中間転写ベルト２１は、導電性および弾性を有する。中間転写ベルト２１は、表面に体積抵抗率がたとえば８〜１１［ｌｏｇΩ・ｃｍ］である高抵抗層を有する。中間転写ベルト２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。
【００３７】
一次転写ローラー４２２は、中間転写ベルト２１の内周面側に配置される。一次転写ローラー４２２は、感光体ドラム４１３に対向して配置される。一次転写ローラー４２２は、中間転写ベルト２１を挟んで、感光体ドラム４１３に圧接される。これにより、一次転写ニップ部Ｎ１が形成される。
【００３８】
中間転写ベルト２１が一次転写ニップ部Ｎ１を通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与する。これにより、トナー像は中間転写ベルト２１に静電的に転写される。
【００３９】
中間転写ベルト２１上に静電転写されたトナー像は、その後二次転写部２３に搬送される。記録媒体が二次転写部２３を通過する際、中間転写ベルト２１上のトナー像が記録媒体に二次転写される。具体的には、二次転写ローラー３３に二次転写バイアスを印加し、記録媒体の二次転写ローラー３３と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与する。これにより、トナー像は記録媒体に静電的に転写され、記録媒体上にトナー像が形成される。
【００４０】
ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト２１の外周面に接触する。ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト２１の表面に残留するトナーを除去する。
【００４１】
トナー像が転写された記録媒体は二次転写部２３を通過した後、定着装置６０に搬送される。定着装置６０は、トナー像が二次転写された記録媒体を加熱および加圧することにより、記録媒体にトナー像を定着させる。定着装置６０の詳細については後述する。
【００４２】
搬送部５０は、記録媒体を搬送する。搬送部５０は、給紙部５１と、排紙部５２と、搬送経路部５３とを有する。給紙部５１は、給紙トレイユニット５１ａ，５１ｂ，５１ｃを有する。給紙トレイユニット５１ａ，５１ｂ，５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。
【００４３】
給紙トレイユニット５１ａ，５１ｂ，５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３に搬送される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａを含む複数の搬送ローラー対を有する。レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部は、記録媒体の傾きおよび片寄りを補正する。記録媒体は、搬送経路部５３を通じて二次転写部２３に搬送される。二次転写部２３において、中間転写ベルト２１上のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、その後の定着装置６０において定着工程が施される。
【００４４】
定着装置６０を通過した記録媒体は、排紙部５２に搬送される。排紙部５２は、搬送ローラー対（排紙ローラー対）５２ａを有する。画像形成された記録媒体は、搬送ローラー対５２ａを通じて外部に排出される。
【００４５】
［定着装置６０の構成］
続いて、定着装置６０の構造について詳細に説明する。図２は、図１に示される画像形成装置１の定着装置６０を示す概略図である。
【００４６】
図１および図２に示されるように、定着装置６０は、加熱ローラー６２と、熱源６４と、無端状の定着ベルト６６と、定着ローラー７０と、加圧ローラー８０とを有する。加熱ローラー６２、熱源６４、定着ベルト６６、定着ローラー７０および加圧ローラー８０は、筐体６１に収容されている。
【００４７】
加熱ローラー６２は、円筒状に形成されている。加熱ローラー６２は、基体としてたとえばアルミニウムを用いた、円筒状の金属パイプからなる。
【００４８】
熱源６４は、加熱ローラー６２の内側に配置されている。熱源６４が発熱することで、加熱ローラー６２が内側から加熱される。熱源６４は、たとえば、複数のハロゲンヒーターからなる。各ハロゲンヒーターは、加熱ローラー６２の中心軸回りに等しい間隔を置いた状態で配置されている。
【００４９】
定着ベルト６６は、加熱ローラー６２にかけ回されている。定着ベルト６６は、熱源６４によって加熱された加熱ローラー６２から熱を受けることにより、加熱される。定着ベルト６６の表面温度を検知可能な温度センサ（不図示）として非接触サーミスタが設けられており、熱源６４は、その温度センサの検出値が所定の目標温度となるように制御される。定着ベルト６６は、熱源６４により加熱される実施形態の定着部材に相当する。
【００５０】
定着ローラー７０は、加熱ローラー６２の径方向において、加熱ローラー６２から離れた位置に配置されている。定着ローラー７０は、回転可能に構成されている。定着ローラー７０には、定着ベルト６６がかけ回されている。定着ベルト６６は、複数のローラー、すなわち本実施形態においては加熱ローラー６２と定着ローラー７０とに、張架されている。
【００５１】
加圧ローラー８０は、定着ベルト６６の外周側に配置されている。加圧ローラー８０は、定着ベルト６６を間に挟んで、定着ローラー７０と対向する位置に配置されている。加圧ローラー８０は、芯金と、芯金を覆う弾性層とを有する。弾性層は、たとえばシリコンゴムからなる。加圧ローラー８０は、定着ベルト６６を定着ローラー７０に向けて押し付け、これにより加圧ローラー８０の弾性層が変形する。定着ベルト６６と加圧ローラー８０の弾性層との間には、定着ニップ部Ｎが形成される。定着ベルト６６と加圧ローラー８０とは、定着ニップ部Ｎにおいて互いに圧接されている。
【００５２】
加圧ローラー８０は、モーターなどの図示しない回転駆動源により駆動されて回転する。定着ベルト６６は、加圧ローラー８０の回転に伴って従動回転する。加圧ローラー８０は、定着ベルト６６を従動回転させることによって、記録媒体を搬送する。定着ローラー７０および加圧ローラー８０は、定着ニップ部Ｎで記録媒体を挟持して、所定の搬送方向に搬送しながら記録媒体を加熱および加圧する。これにより、記録媒体上に形成されたトナー像が溶融して、記録媒体にトナー像が定着する。加圧ローラー８０は、実施形態の加圧部材に相当する。
【００５３】
図２中の実線矢印は、各ローラーの回転方向を示す。加圧ローラー８０が図中反時計回り方向に駆動回転すると、定着ベルト６６が図中時計回り方向に従動回転する。これに伴い、定着ローラー７０は、図中時計回り方向に従動回転する。また加熱ローラー６２は、図中時計回り方向に従動回転する。記録媒体へのトナー像の定着時に、定着ベルト６６の周速度は、加圧ローラー８０の周速度と同等となる。
【００５４】
図２に示されるように、定着装置６０は、分離部１００を備えている。分離部１００は、定着ニップ部Ｎを通過する記録媒体を定着ベルト６６から分離させるための気体、典型的には画像形成装置１内の空気を、定着ニップ部Ｎに向けて吹き付ける。これにより分離部１００は、記録媒体を気体によって定着ベルト６６から分離させる。
【００５５】
分離部１００は、送風ファン１０１と、ダクト１０２とを有している。送風ファン１０１は、筐体６１の外部に配置されている。送風ファン１０１は、気体を送風する。ダクト１０２は、筐体６１の内部に配置されている。ダクト１０２は、送風ファン１０１から送られる気体を定着ニップ部Ｎへ導く。ダクト１０２は、取込口１０３と、吹出口１０４とを有している。取込口１０３は、送風ファン１０１に向いて開口している。吹出口１０４は、定着ニップ部Ｎから記録媒体が排出される側、すなわち、記録媒体の搬送方向における定着ニップ部Ｎの下流側に、開口している。
【００５６】
送風ファン１０１から送出された気体は、取込口１０３からダクト１０２へ流入し、ダクト１０２の内部を通過して、吹出口１０４から排出される。図２に示される矢印Ａ１〜Ａ４は、送風ファン１０１から送風され定着ニップ部Ｎに吹き付けられる気体の流れを示す。吹出口１０４から吹き付けられる気体の圧力により、記録媒体は定着ベルト６６から分離される。これにより、定着ニップ部Ｎを通過した記録媒体が定着ベルト６６から分離しない巻き付きジャムなどの不具合の発生が、抑制されている。
【００５７】
本実施形態では、このような分離部１００が、記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向に対して直交する方向。図２においては紙面垂直方向）に３つ並んで配置されている。ダクト１０２は、定着ローラー７０の軸方向に中央と両端部の三分割されており、３個の送風ファン１０１でそれぞれ気体を送っている。
【００５８】
図２に示されるように、定着装置６０は、伝熱部１１０をさらに備えている。伝熱部１１０は、熱源６４からダクト１０２へ熱を伝達して、定着ニップ部Ｎに吹き付けられる気体を加温するための構成である。伝熱部１１０は、筐体６１に収容されている。伝熱部１１０は、熱源６４の発生した熱を吸収する熱吸収部１２０と、ダクト１０２の内部へ熱を放出する放熱部１３０と、熱吸収部１２０から放熱部１３０へ熱伝導させる熱伝導部１４０とを有している。
【００５９】
熱吸収部１２０は、熱源６４に対して重力方向上方に配置されている。熱吸収部１２０は、加熱ローラー６２の重力方向上側に配置されている。熱吸収部１２０は、熱源６４を上方から覆う上方吸熱部１２１を有している。上方吸熱部１２１は、平板状の概略形状を有している。上方吸熱部１２１は、熱源６４に向く対向面１２２を有している。上方吸熱部１２１は、対向面１２２から熱源６４に向かう方向に突き出る突起部１２３を複数有している。
【００６０】
放熱部１３０は、平板状の概略形状を有している。放熱部１３０は、ダクト１０２の内部に配置されている。放熱部１３０は、ダクト１０２の内壁の一部を構成している。放熱部１３０によって構成されるダクト１０２の外側は、熱伝導部１４０と接触している。
【００６１】
熱伝導部１４０は、熱源６４とダクト１０２との間に配置された介在部１４１を有している。介在部１４１は、ダクト１０２の外壁面に配置されている。介在部１４１は、平板状の概略形状を有している。図２に示される介在部１４１は、定着ベルト６６に対向している。介在部１４１は、その縁部の一部分において、熱吸収部１２０の側縁部に接触している。介在部１４１は、放熱部１３０に面接触している。ここでいう、熱伝導部１４０と熱吸収部１２０および放熱部１３０との接触とは、厳密な接触を必ずしも意味するものではない。部材の表面には粗さがあるため、２つの部材が完全に接触するのは物理的に困難であるためである。
【００６２】
熱吸収部１２０、放熱部１３０および熱伝導部１４０は、銅、アルミニウムなどに代表される金属材料などの、熱伝導率の高い材料で形成されるのが望ましい。
【００６３】
熱吸収部１２０、放熱部１３０および熱伝導部１４０は、それぞれが別々の部材であってもよい。または、熱吸収部１２０、放熱部１３０および熱伝導部１４０は、別々の部材でなくてもよい。熱吸収部１２０と熱伝導部１４０とは一体の部材であってもよく、熱伝導部１４０と放熱部１３０とは一体の部材であってもよく、または、熱吸収部１２０、放熱部１３０および熱伝導部１４０が１つの部材であってもよい。
【００６４】
以上説明した構成を備えている本実施形態の定着装置６０では、図２に示されるように、熱源６４の発生した熱を吸収する熱吸収部１２０が、熱源６４に対して重力方向の上方に配置されている。熱吸収部１２０は、熱源６４からの輻射熱を受けるとともに、定着装置６０内部で対流によって上昇する温められた空気からの熱伝達を受ける。これにより熱吸収部１２０は、熱源６４の発生した熱を効率よく吸収することができる。
【００６５】
熱吸収部１２０で吸収した熱は、熱伝導部１４０を経由して放熱部１３０へ伝達する。送風ファン１０１により送られた気体がダクト１０２の内部を通り、放熱部１３０と熱交換することで、気体が温められ、気体の温度が上がる。より多くの熱を吸収した熱吸収部１２０から、より多くの熱が放熱部１３０に伝達されていることで、ダクト１０２内を通過する気体の温度がより高められている。定着ニップ部Ｎに吹き付けられる気体と、定着ニップ部Ｎとの間の温度差が小さくなっている。これにより、定着ベルト６６から気体への熱伝達が抑制され、気体が定着ベルト６６を冷却する作用が抑制されているので、定着ベルト６６の温度低下を小さくすることができる。よって、定着装置６０の省エネルギー性を向上することができる。
【００６６】
図２に示されるように、熱吸収部１２０は、熱源６４に向く対向面１２２を有している。熱吸収部１２０は、対向面１２２から熱源６４に向かう方向に突き出る突起部１２３を有している。突起部１２３が熱吸収部１２０の表面積を増大させていることにより、熱吸収部１２０は、定着装置６０内部の温められた空気から熱をより効率よく吸収することができる。これにより熱吸収部１２０は、熱源６４の発生した熱をより効率よく吸収することができる。
【００６７】
図２に示されるように、熱伝導部１４０は、熱源６４とダクト１０２との間に配置された介在部１４１を有している。このように配置された介在部１４１は、熱源６４からの輻射熱を受けることができるので、熱伝導部１４０から放熱部１３０により多くの熱を伝達することができる。
【００６８】
［第二実施形態］
図３は、第二実施形態の定着装置６０の構成を示す概略図である。第二実施形態の定着装置６０は、伝熱部１１０の構成において、図２に示される第一実施形態とは異なっている。
【００６９】
具体的には、伝熱部１１０は、断熱部材１５０をさらに有している。断熱部材１５０は、熱吸収部１２０の上方に配置されている。断熱部材１５０は、定着装置６０の外装と熱吸収部１２０との間に配置されている。断熱部材１５０は、定着装置６０の筐体６１の内表面に取り付けられている。熱吸収部１２０と、定着装置６０の筐体６１の天井面との間に、断熱部材１５０が配置されている。熱吸収部１２０と、定着装置６０の筐体６１の側面との間に、断熱部材１５０が配置されている。
【００７０】
断熱部材１５０は、熱源６４の近傍に配置されるため、定着ベルト６６の通常の動作温度程度の耐熱性を有する材料で形成されるのが望ましい。たとえば、ガラス繊維、発泡シリコンゴムなどで、断熱部材１５０を構成してもよい。断熱部材１５０の素材は、熱吸収部１２０の温度、定着装置６０の動作温度などの条件に応じて、適宜選定することが可能である。
【００７１】
熱伝導部１４０は、第一実施形態と同様の介在部１４１に加えて、熱吸収部１２０と断熱部材１５０とに挟まれた中間部１４２を有している。熱伝導部１４０の一部が、熱吸収部１２０と断熱部材１５０との間に配置されている。中間部１４２は、熱源６４に対して重力方向上方に配置されている。中間部１４２は、熱吸収部１２０に接触する下面と、断熱部材１５０に接触する上面とを有している。図３に示されるように、中間部１４２が介在部１４１の縁部分に接続されており、熱伝導部１４０は全体としてＬ字状の形状を有している。中間部１４２と定着装置６０の筐体６１の天井面との間、および、中間部１４２と定着装置６０の筐体６１の側面との間に、断熱部材１５０が配置されている。
【００７２】
このように構成された第二実施形態の定着装置６０によれば、熱吸収部１２０の上方に断熱部材１５０が配置されることで、熱吸収部１２０から熱伝導部１４０を経て放熱部１３０へ熱が伝わる過程で、熱吸収部１２０から放熱部１３０以外の部材、たとえば定着装置６０の外装への熱伝達を抑制することができる。熱伝導部１４０が中間部１４２を有しており、熱吸収部１２０と熱伝導部１４０との接触面積が増大されているので、熱吸収部１２０から熱伝導部１４０への熱伝導を促進することができる。
【００７３】
これにより、熱吸収部１２０から熱伝導部１４０を経由してより多くの熱が放熱部１３０に伝達されるので、ダクト１０２内の気体をより効率よく加温することができる。
【００７４】
［第三実施形態］
図４は、第三実施形態の定着装置６０の構成を示す概略図である。第三実施形態の定着装置６０は、伝熱部１１０の構成において、図３に示される第二実施形態とは異なっている。
【００７５】
具体的には、熱吸収部１２０は、熱源６４を上方から覆う上方吸熱部１２１に加えて、熱源６４を側方から覆う側方吸熱部１２４，１２６を有している。側方吸熱部１２４，１２６は、上方吸熱部１２１に接続された上縁を有している。側方吸熱部１２４，１２６は、上方吸熱部１２１から下方に垂れ下がるように延びている。上方吸熱部１２１の一方の縁部に側方吸熱部１２４が接続されており、他方の縁部に側方吸熱部１２６が接続されている。側方吸熱部１２４，１２６は、熱源６４をその間に挟むように、熱源６４の両側に配置されている。上方吸熱部１２１と側方吸熱部１２４，１２６とを有する熱吸収部１２０は、上方および両側方の三方向から熱源６４を覆っており、熱源６４および加熱ローラー６２を上方から囲う位置に配置されている。
【００７６】
熱伝導部１４０は、第二実施形態と同様の介在部１４１および中間部１４２に加えて、熱吸収部１２０と断熱部材１５０とに挟まれた第２中間部１４６を有している。図４に示される介在部１４１は、熱源６４とダクト１０２との間に配置されており、熱吸収部１２０の側方吸熱部１２４と放熱部１３０とに挟まれて配置されている。断熱部材１５０は、定着装置６０の筐体６１の側面に取り付けられた側方断熱部１５６を有している。第２中間部１４６は、熱吸収部１２０の側方吸熱部１２６と側方断熱部１５６とに挟まれて配置されている。介在部１４１は側方吸熱部１２４に接触しており、中間部１４２は上方吸熱部１２１に接触しており、第２中間部１４６は側方吸熱部１２６に接触している。
【００７７】
このように構成された第三実施形態の定着装置６０によれば、熱吸収部１２０が熱源６４を上方から囲うことで、熱源６４からの輻射熱が上方吸熱部１２１、側方吸熱部１２４，１２６のいずれにも伝達される。また、定着装置６０内の温められた空気が、熱吸収部１２０によって囲われた空間内に滞留することになり、上方吸熱部１２１、側方吸熱部１２４，１２６のいずれもが温められた空気からの熱伝達を受ける。したがって熱吸収部１２０は、熱源６４の発生した熱をより効率よく吸収することができる。
【００７８】
熱吸収部１２０のうち、側方吸熱部１２４は、熱源６４とダクト１０２との間に配置されている。側方吸熱部１２４以外の、上方吸熱部１２１および側方吸熱部１２６は、定着装置６０の外装に沿って配置されている。上方吸熱部１２１および側方吸熱部１２６の、熱源６４に対向する面と反対側の面に熱伝導部１４０が配置され、さらに断熱部材１５０が配置されている。上方吸熱部１２１および側方吸熱部１２６と、定着装置６０の外装との間に断熱部材１５０を介在させることにより、定着装置６０の外部への放熱を抑制することができる。
【００７９】
［第四実施形態］
図５は、第四実施形態の定着装置６０の構成を示す概略図である。第四実施形態の定着装置６０は、第三実施形態と同様に熱源６４を上方から囲う熱吸収部１２０を有しているが、熱吸収部１２０は定着装置６０の外装に沿って配置されておらず、加熱ローラー６２を円弧状に覆っている。熱伝導部１４０および断熱部材１５０もまた、円弧状の熱吸収部１２０に沿って、円弧状に形成されている。
【００８０】
このように構成された第四実施形態の定着装置６０においても、第三実施形態と同様に、熱吸収部１２０は、熱源６４からの輻射熱および定着装置６０内の温められた空気からの熱伝達によって、効率よく吸熱することができる。熱吸収部１２０を円弧状に形成することで、熱源６４から熱吸収部１２０までの距離をより小さくでき、かつ熱吸収部１２０によって囲われた空間の容積を小さくできるので、熱吸収部１２０の吸熱の効率をさらに向上することができる。熱吸収部１２０を定着装置６０の外装から離して配置することによって、定着装置６０の外部への放熱をより確実に抑制することができる。
【００８１】
［放熱部１３０の詳細構成］
図６は、ダクト１０２の内部の放熱部１３０の構成の第１の例を示す斜視図である。ダクト１０２は、鉄または耐熱性のある樹脂を主に用いて形成される。これに対し、放熱部１３０は、熱伝導率を考慮して、ダクト１０２の形成材料とは別の材料、たとえば銅またはアルミニウムなどを用いて形成される。
【００８２】
図６に示される放熱部１３０は、ダクト１０２の内部空間に突き出る突出部１３２を複数有している。各々の突出部１３２は、平板状の形状を有している。突出部１３２は、ダクト１０２内で間隔を空けて平行に並べられている。典型的には、複数の突出部１３２は、等間隔に配置されている。突出部１３２の先端部分は、ダクト１０２の内部空間内に配置されており、ダクト１０２の壁面から離れて配置されている。
【００８３】
図７は、ダクト１０２の内部の放熱部１３０の構成の第２の例を示す斜視図である。図７に示される放熱部１３０は、ダクト１０２の内部空間に突き出る突出部１３４を複数有している。各々の突出部１３４は、平板状の形状を有している。突出部１３４は、ダクト１０２内で間隔を空けて平行に並べられている。典型的には、複数の突出部１３４は、等間隔に配置されている。突出部１３４の先端部分は、ダクト１０２の壁面に接続されている。突出部１３４は、ダクト１０２の壁面にまで亘って延びている。突出部１３４は、ダクト１０２の互いに向き合う一対の壁面間に亘って延びている。
【００８４】
図８は、ダクト１０２の内部の放熱部１３０の構成の第３の例を示す斜視図である。図８に示される放熱部１３０は、図７と同様の複数の突出部１３４を有している。放熱部１３０はさらに、ダクト１０２の内部空間内で突出部１３４と交差して延びる交差部１３６を有している。放熱部１３０は、ダクト１０２の内部で格子状に接続された形状を有している。
【００８５】
図６〜８に示される、放熱部１３０がダクト１０２の内部空間に突き出る突出部１３２，１３４を有する構成にすることで、ダクト１０２内の放熱部１３０の表面積が増大される。ダクト１０２内を通過する気体と放熱部１３０との熱交換が促進されることにより、ダクト１０２内の気体の温度を効率的に上昇させることができる。複数の突出部１３２をダクト１０２内で並べて配置することにより、ダクト１０２内の気体の流れを整流することができる。
【００８６】
図７，８に示される、突出部１３４がダクト１０２の壁面に亘って延びる構成にすることで、突出部１３４がダクト１０２を補強する補強リブとして機能するので、ダクト１０２の強度を高めることができる。図８に示される、ダクト１０２内で格子状に接続された放熱部１３０とすることで、ダクト１０２内の気体に放熱する面積を増やすことができ、かつダクト１０２の強度をさらに向上することができる。
【００８７】
図９は、熱吸収部１２０と放熱部１３０との接続の第１の例について示す分解斜視図である。図２を参照して説明した通り、記録媒体の幅方向に分離部１００が３つ並んで配置される構成であり、したがって図９に示されるダクト１０２は３つ並んで配置されている。図９に示されるダクト１０２は、熱源６４および定着ベルト６６に対向する側面の全面が放熱部１３０として形成されている。ダクト１０２内の放熱部１３０は、図７に示される、複数の平板状の突出部１３４が間隔を空けて並べられた構成とされている。
【００８８】
伝熱部１１０を構成する熱吸収部１２０、熱伝導部１４０および断熱部材１５０は、図４に示される、熱源６４（図９では不図示）を上方から囲う構成とされている。熱吸収部１２０の、熱源６４に向く対向面には、黒色塗装１２８が施されている。黒色塗装１２８によって、熱源６４の発生した熱を熱吸収部１２０が吸収する吸熱効率が高められている。
【００８９】
図１０は、熱吸収部１２０と放熱部１３０との接続の第２の例について示す分解斜視図である。図１０に示されるダクト１０２は、図９と同様に、３つ並んで配置されている。図１０に示されるダクト１０２は、熱源６４および定着ベルト６６に対向する側面の一部のみが放熱部１３０として形成されている。ダクト１０２内の放熱部１３０は、図６に示される、複数の平板状の突出部１３２が間隔を空けて並べられた構成とされている。
【００９０】
伝熱部１１０を構成する熱吸収部１２０および断熱部材１５０は、図４に示される、熱源６４（図１０では不図示）を上方から囲う構成とされている。熱吸収部１２０の、熱源６４に向く対向面には、黒色塗装１２８が施されている。熱伝導部１４０は、図３，４に示される中間部１４２および第２中間部１４６を有さず、熱伝導部１４０の側方吸熱部１２４とダクト１０２との間に介在する介在部のみを有する構成とされている。
【００９１】
図９，１０に示されるいずれの構成においても、熱伝導部１４０を介して熱吸収部１２０と放熱部１３０とが熱的に接続されており、熱吸収部１２０と定着装置６０の外装との間には断熱部材１５０が配置されている。これにより、熱源６４で発生した熱を熱吸収部１２０で効率よく吸収し、熱伝導部１４０を経由して熱を放熱部１３０へ効率よく伝達し、放熱部１３０でダクト１０２内の気体に放熱して、気体を効率よく加温できる構成を実現することができる。
【００９２】
以上のように各実施形態についての説明を行なったが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９３】
１  画像形成装置、４０  画像形成部、６０  定着装置、６１  筐体、６２  加熱ローラー、６４  熱源、６６  定着ベルト、７０  定着ローラー、８０  加圧ローラー、１００  分離部、１０１  送風ファン、１０２  ダクト、１０３  取込口、１０４  吹出口、１１０  伝熱部、１２０  熱吸収部、１２１  上方吸熱部、１２２  対向面、１２３  突起部、１２４，１２６  側方吸熱部、１２８  黒色塗装、１３０  放熱部、１３２，１３４  突出部、１３６  交差部、１４０  熱伝導部、１４１  介在部、１４２  中間部、１４６  第２中間部、１５０  断熱部材、１５６  側方断熱部、Ｎ  定着ニップ部、Ｓ  用紙。
【図１】
2020197654.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020197654.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020197654.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020197654.tif 000009
【図８】
2020197654.tif 000010
【図９】
2020197654.tif 000011
【図１０】
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