(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置における熱定着方式の定着装置から排出されたシートを冷却しつつ搬送するヒートパイプ製の冷却ローラを設け、且つ該冷却ローラを９０度以上の湾曲経路の内側に配置し、該冷却ローラに対向させて一対の短冊状の搬送ベルトを互いに角度を変えて配し、該搬送ベルトを上記冷却ローラの上流側、下流側にそれぞれ接触させ、かつ該搬送ベルトをその搬送ローラ軸方向に交互に配置してなることを特徴とする定着装置の冷却装置。
【請求項２】
上記画像形成装置が両面装置を有するものであって、上記冷却ローラを、上記定着装置と上記両面装置の間に設けたことを特徴とする請求項１の定着装置の冷却装置。
【請求項３】
上記冷却ローラの上流、下流両側に各々搬送ローラを設け、該下流側ローラによる搬送速度を該上流側ローラよりわずかに速くしてなることを特徴とする請求項１または２の定着装置の冷却装置。
【請求項４】
上記冷却ローラに対向する位置に穴を有するガイド板を設け、かつ該ガイド板の背面にファンを配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの定着装置の冷却装置。
【請求項５】
上記冷却ローラの表面にシリコンコーティングを厚さ１０μｍ以下で施してなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの定着装置の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザプリンタ、ファクシミリなど電子写真装置において熱定着方式を用いる定着装置の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
複写機等の電子写真装置では、高画質化とともに高速化が求められているが、トナーをシートあるいは記録紙に定着させるためには一定の熱量が必要であり、高速化すると定着装置後のシートの冷却が満足におこなわれず、スタック部でトナーブロッキング現象が発生する。また、両面装置も多用されるようになり、高温のシートが感光体ドラムに搬送され、その結果ドラムの温度上昇につながり、感光体ドラムの寿命低下、クリーニング不良等を引き起こす。
【０００３】
このため従来より定着装置の冷却装置が、例えば実開昭６０−０７８４７号公報、同６０−１８６４４７号公報、同６２−１０４２５２号公報、特開平０４−１０４２６５号公報、同０４−２６００６５号公報に開示されているもののように種々提案されている。
【０００４】
実開昭６０−０７８４７号公報に開示の技術は、熱定着器を有する複写装置などの画像記録装置におけるシート矯正搬送装置に関し、熱定着器を通過したシートをその下流側に設けた搬送ローラで急冷することにより、見掛けの剛性をシートに付与することなくカールの矯正ができるようにしたものである。
【０００５】
実開昭６０−１８６４４７号公報に開示の技術は、機内の加熱定着装置から機外の排紙トレイに至る記録紙搬送路に設ける用紙搬送装置の搬送ローラにヒートパイプを用い、該ヒートパイプによって定着直後の加熱状態にある記録紙を効率よく冷却できるようにしたものである。
【０００６】
実開昭６２−１０４２５２号公報に開示の技術は、紙に転写したトナーを定着させるためのヒートローラを有する複写機において、ヒートローラの下流側に熱伝導性の良い冷却用ローラを有するので、転写紙のブロッキングを防ぐことができ、また転写紙のカールも減少させ得るというものである。
【０００７】
特開平０４−１０４２６５号公報に開示の技術は、定着装置から排出されたシートを冷却しつつ搬送するヒートパイプ製の冷却ローラを設け、かつ冷却ローラを熱伝導率のよい材料からなる軸受で支持することにより、冷却ローラを効率よく冷却可能にするというものである。
【０００８】
特開平０４−２６００６５号公報に開示の技術は、記録シートの搬送経路にヒートパイプを設けることにより、記録シートの冷却が満足に行われてカールやブロッキング減少の発生が防止でき、異なる線速度に対応した冷却が行えるようにするというものである。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点及び上記先行技術を鑑み、シートの冷却を十分に行えるようにして冷却効率の向上を可能とする新規な定着装置の冷却装置を提供しようとするものである。
【００１０】
上記従来技術では、定着装置からスタック部までの直線搬送路上に冷却装置を設けていたため、ニップ幅が思うように取れず、効率の良い冷却を行えなかった。ところが、最近は排紙後にソータ、製本機等の後処理部を追加することも標準になりつつあり、また機械の設置面積を最小にするため定着後湾曲して機械上部に排出する機種も現れた。そこで、これらの湾曲部を利用して効率の良い冷却を行うことができるようにすることを目的とし、さらに、冷却ローラに確実にしかも低圧力に密着させるために、より多くのニップ幅を得ることができるようにすることを目的とする。
【００１１】
また両面印字時の定着直後のシート表面温度は、片面時のそれと比較すると約１０度ほど高くなり、よりトナーブロッキングを起こしやすい。また、両面スタック部は機械内部であり、熱がこもり易く、ここでもトナーブロッキングが発生し易い。さらに、両面印刷時は感光体ドラムの温度上昇につながり、感光体ドラムの寿命を低下させる。そこで、積極的に両面スタック前で冷却を行うことができるようにすることを目的とする。
【００１２】
また冷却ローラとシートとの密着力で冷却効率は左右される。湾曲部ではシートは外側のガイド板に沿って搬送されるため、従来技術では内側に配置された冷却ローラとは密着しづらい。そこで、この問題を解決し、より冷却効率をあげることができるようにすることを目的とし、またより簡易に冷却ローラとシートとの密着力を確保することを可能とする。
【００１４】
また、シートの安定した高速搬送を確保するためには、経験的には内側駆動が理想的であり、画像こすれなどの問題を発生させないためには非画像面を駆動側にしたほうがよい。搬送性及び画像問題を考慮すると、内側の冷却ローラをシート搬送駆動にするべきであるが、そのためには冷却ローラの外周はゴム材等の高摩擦係数の部材にする必要が生じるが、ゴム材などは熱効率が著しく悪いので、これらを同時に満たす手段を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る定着装置の冷却装置のうち請求項１に係るものは、画像形成装置における熱定着方式の定着装置から排出されたシートを冷却しつつ搬送するヒートパイプ製の冷却ローラを設け、且つ該冷却ローラを９０度以上の湾曲経路の内側に配置し、該冷却ローラに対向させて一対の短冊状の搬送ベルトを互いに角度を変えて配し、該搬送ベルトを上記冷却ローラの上流側、下流側にそれぞれ接触させ、かつ該搬送ベルトをその搬送ローラ軸方向に交互に配置してなることを特徴とする。
【００１６】
同請求項２に係るものは、上記画像形成装置が両面装置を有するものであって、上記冷却ローラを、上記定着装置と上記両面装置の間に設けたことを特徴とする。
【００１７】
同請求項３に係るものは、上記冷却ローラの上流、下流両側に各々搬送ローラを設け、該下流側ローラによる搬送速度を該上流側ローラよりわずかに速くしてなることを特徴とする。
【００１８】
同請求項４に係るものは、上記冷却ローラに対向する位置に穴を有するガイド板を設け、かつ該ガイド板の背面にファンを配置したことを特徴とする。
【００１９】
同請求項５に係るものは、上記冷却ローラの表面にシリコンコーティングを厚さ１０μｍ以下で施してなることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施対象となる複写機の概略断面図を示す。図中１はドキュメントフィーダ部、２は光学部、３は給紙部、４は手差し給紙部、５は感光体ドラムユニット部、６は現像部、７は転写・分離部、８は定着部、９は両面装置部である。
【００２２】
図２〜図４に本発明の第１の実施の形態を示す。図２は、図１の複写機に大量給紙装置１０とソータ１１を連結し、片面コピーモードを実行している状態の断面図である。図３は、図２のソータ１１の内部にある湾曲部１２を拡大して示す断面図である。シートは定着部８を出たあと排紙ローラ１３により機械本体より排出される。その後、接続されているソータ１１内で湾曲部１４を通過し、搬送ローラ１５により排紙トレイへ搬送される。湾曲部１４の内側には冷却ローラ１６が設けてあり、定着部８により加熱されたシートを冷却する。なお、図４に示すように冷却ローラ１６の端部にはフィン１７が設けてあり、またフィン１７の下方からファン１８が送風し、常時放熱を行っている。
【００２３】
なお、冷却ローラ１６の下流側に設けられた搬送ローラ１５は、上流側に設けられた搬送ローラ１３よりわずかに搬送速度を速くし、そのためシートに引っ張り力が与えられ、この力によりシートが冷却ローラ１６に強く密着するようにしてある。また上流側の搬送ローラ１３には、トルクリミッタ付ワンウエークラッチを内蔵し、下流側の搬送ローラ１５との間に生じる引っ張り力を適度な力に保つようにするとよい。
【００２４】
図５及び図６に本発明の第２の実施の形態を示す。図５は、図２の複写機において両面コピーモードを実行している状態の断面図であり、図６は、図５の定着部８と両面装置部９の間にある反転部１９を拡大して示す断面図である。定着部８を出たシートは、分岐ガイド爪２０により選択、搬送される。その後搬送ローラ２１、２２により両面装置部９にスタックされる。そして第１の実施の形態と同様に、湾曲する反転部１９の内側に配置された冷却ローラ１６により、定着部８で加熱されたシートを冷却する。なお図中２３は定着部８の加熱ローラ、２４はヒータ、２５は加圧ローラである。
【００２５】
なお本実施形態でも、冷却ローラ１６の下流側に設けられた搬送ローラ２２は、上流側に設けられた搬送ローラ２１よりわずかに搬送速度を速くし、そのためシートに引っ張り力が与えられ、この力によりシートが冷却ローラ１６に強く密着するようにしてある。またこれも先の実施形態と同様に、上流側の搬送ローラ２１には、トルクリミッタ付ワンウエークラッチを内蔵し、下流側の搬送ローラ２２との間に生じる引っ張り力を適度な力に保つようにするとよい。
【００２６】
図７及び図８に上記第２実施形態の変形例を示す。この例は、冷却ローラ１６に対向させてガイド板２６とファン２７を設けてある。ガイド板２６には、搬送方向に長手方向を沿わせた数本の穴２８が設けてある。従って、冷却ローラ１６まで搬送されたシートは、ファン２７からの風により冷却されつつ冷却ローラ１６に押し付けられる。
【００２７】
図９に上記第２実施形態の他の変形例を示す。この例は、冷却ローラ１６に対向させて搬送ベルト２９を設けてある。従って、冷却ローラ１６まで搬送されたシートは、搬送ベルト２９により冷却ローラ１６に確実にしかも低圧力で密着させられる。
【００２８】
図１０に上記第２実施形態のさらに他の変形例を示す。この例は、冷却ローラ１６に対向させて一対の搬送ベルト３０、３１を角度を変えて設けてある。従って、冷却ローラ１６まで搬送されたシートは、両搬送ベルト３０、３１により冷却ローラ１６に確実に広いニップ幅でしかも低圧力で密着させられ、まず搬送ベルト３０により搬送された後、搬送ベルト３１によりさらに搬送される。
【００２９】
なお、以上説明した実施の形態では、冷却ローラ１６の表面に１０μｍ以下の厚さでシリコンコーティングを施し、シートを安定して湾曲搬送させるようにすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の定着装置の冷却装置は、以上説明してきたように、画像形成装置における熱定着方式の定着装置から排出されたシートを冷却しつつ搬送するヒートパイプ製の冷却ローラを設け、且つ該冷却ローラを９０度以上の湾曲経路の内側に配置したので、より多くのニップ幅を確保することができるため、高速搬送においてもシートに余計な負荷を与えることなく効率よくシートを冷却することができるという効果があり、冷却ローラに対向させて一対の短冊状の搬送ベルトを互いに角度を変え、かつこれら搬送ベルトをその搬送ローラ軸方向に交互に配置し、これら搬送ベルトを冷却ローラの上、下流側にそれぞれ接触させたので、冷却ローラに広いニップ幅で確実にしかも低圧力に密着させることができるという効果がある。
【００３１】
請求項２の定着装置の冷却装置は、冷却装置が定着装置と両面装置の間に設けられているので、上記共通の効果に加え、効率よくシートを冷却でき、両面スタック部でのトナーブロッキング、またドラムの寿命低下やクリーニング不良などを防ぐことができるという効果がある。
【００３２】
請求項３の定着装置の冷却装置は、冷却ローラの上、下流側に各々搬送ローラを設け、下流側ローラが上流側ローラよりわずかに速く搬送するようにしたので、上記共通の効果に加え、シートに引っ張り力を与え続け、冷却ローラと強く密着し、効率よくシートを冷却することができるという効果がある。
【００３３】
請求項４の定着装置の冷却装置は、冷却ローラに対向する位置に穴を有したガイド板を設け、且つガイド板の背面にファンを配置しているので、上記共通の効果に加え、搬送ローラに必要以上の部品精度を要求されることなく、より簡易に冷却ローラとシートとの密着力を確保することができるとともに、シートをさらによく冷却できるという効果がある。
【００３４】
請求項５の定着装置の冷却装置は、冷却ローラの表面に１０μｍ以下のシリコンコーティングを施しているため、上記共通の効果に加え、冷却効率を低下させることなく安定した高速搬送と、良好な画像を確保できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施対象となる複写機の概略断面図を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態であって、図１の複写機で片面コピーモードを実行している状態の断面図である。
【図３】図２のソータの内部にある湾曲部を拡大して示す断面図である。
【図４】図２、図３の冷却ローラの構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態であって、図１の複写機で両面コピーモードを実行している状態の断面図である。
【図６】図５の定着部と両面装置部の間にある反転部を拡大して示す断面図である。
【図７】図５の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図８】同斜視図である。
【図９】図５の実施形態の他の変形例を示す断面図である。
【図１０】図５の実施形態のさらに他の変形例を示す断面図である。
【図１１】同斜視図である。
【符号の説明】
１  ドキュメントフィーダ部
２  光学部
３  給紙部
４  手差し給紙部
５  感光体ドラムユニット部
６  現像部
７  転写・分離部
８  定着部
９  両面装置部
１０  大量給紙装置
１１  ソータ
１２  湾曲部
１３  排紙ローラ
１４  湾曲部
１５  搬送ローラ
１６  冷却ローラ
１７  フィン
１８  ファン
１９  反転部
２０  分岐ガイド爪
２１、２２  搬送ローラ
２３  加熱ローラ
２４  ヒータ
２５  加圧ローラ
２６  ガイド板
２７  ファン
２８  穴
２９、３０、３１  搬送ベルト
【図１】
0003682892.tif 000002
【図２】
0003682892.tif 000003
【図３】
0003682892.tif 000004
【図４】
0003682892.tif 000005
【図５】
0003682892.tif 000006
【図６】
0003682892.tif 000007
【図７】
0003682892.tif 000008
【図８】
0003682892.tif 000009
【図９】
0003682892.tif 000010
【図１０】
0003682892.tif 000011
【図１１】
0003682892.tif 000012