(57)【要約】【課題】冷却させる領域を、複数サイズの記録媒体に応じた非通紙領域に対応させた上で、連続的に変化させることができる定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置６０は、非通紙領域６１ｃを冷却するために送風部６４、送風ダクト６５、及び遮蔽撓み部６６を有する。送風部６４は、可変制御された風量Ｆで、加熱ロール６１の非通紙領域６１ｃに向かって送風する。すなわち、最少サイズから最大サイズまでの複数サイズの用紙に応じて、送風部６４からの風量Ｆが、制御部２で可変制御される。このように可変制御された風量Ｆは、遮蔽撓み部６６を撓らせて変位させ、この変位に応じた開口領域６６ｃを介して非通紙領域６１ｃに向かう送風となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に転写されているトナー像を定着させる加熱部と、
前記記録媒体を前記加熱部との間で挟み込み加圧する加圧部と、
前記加熱部における最小サイズの前記記録媒体が通過しない非通紙領域に配置され、前記加熱部に向けて風量を連続的に可変させて送風する送風部と、
前記送風部からの風を、前記非通紙領域に向けて送風させる送風管と、
前記風量に応じて連続的に変位することで、前記最小サイズから最大サイズまでの複数サイズの記録媒体の非通紙領域に応じて前記ダクト開口の開口領域を変化させる風量変位部とを有し、
前記送風部の風量は、最小サイズの前記記録媒体が通過する時を最大として、前記記録媒体のサイズが大きくなるほど少なくように可変制御され、
前記風量変位部は、可変制御された前記風量が多いほど、各サイズの前記記録媒体の非通紙領域に応じて前記開口領域を広げることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記風量変位部は、弾性体と、前記送風管と前記弾性体を係合する固定支持部とを有し、前記風量に応じて前記弾性体が撓んで連続的に変位することで、前記開口領域を変化させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記風量変位部は、遮蔽板と、前記送風ダクトと係合するねじり棒ばね部とを有し、前記風量に応じて前記ねじり棒ばね部が捩れて前記遮蔽板が連続的に変位することで、前記開口領域を変化させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置を有し、供給された記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンターなどの画像形成装置に用いられる定着装置は、例えば、加熱ロール及び加圧ロールを有し、これらが用紙などの記録媒体を挟み込み、この記録媒体に転写されているトナー像を加熱及び加圧して記録媒体に定着させる。すなわち、このトナー像は、感光体に形成されている潜像にトナーが転移されて形成され、記録媒体に静電的に転写され、又は、中間転写体を介して記録媒体に転写された後に定着装置で定着される。
【０００３】
このような定着装置において、記録媒体を加熱ロールで定着させた場合、この記録媒体が通過する加熱ロールの通紙領域では熱が奪われる。一方、記録媒体が加熱ロールを通過しない領域、すなわち、サイズの小さな記録媒体が加熱ロールを通過した場合の加熱ロールの非通紙領域においては、この記録媒体で熱が奪われないことより温度が上昇する（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０１３０２６号公報
【特許文献２】特開２００４−０１３０１７号公報
【特許文献３】特開２００３−０６６７６２号公報
【特許文献４】特開２００１‐２６５１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、冷却させる領域を、複数サイズの記録媒体に応じた非通紙領域に対応させた上で、連続的に変化させることができる定着装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、記録媒体に転写されているトナー像を定着させる加熱部と、前記記録媒体を前記加熱部との間で挟み込み加圧する加圧部と、前記加熱部における最小サイズの前記記録媒体が通過しない非通紙領域に配置され、前記加熱部に向けて風量を連続的に可変させて送風する送風部と、前記送風部からの風を、前記非通紙領域に向けて送風させる送風管と、前記風量に応じて連続的に変位することで、前記最小サイズから最大サイズまでの複数サイズの記録媒体の非通紙領域に応じて前記ダクト開口の開口領域を変化させる風量変位部とを有し、前記送風部の風量は、最小サイズの前記記録媒体が通過する時を最大として、前記記録媒体のサイズが大きくなるほど少なくように可変制御され、前記風量変位部は、可変制御された前記風量が多いほど、各サイズの前記記録媒体の非通紙領域に応じて前記開口領域を広げることを特徴とする定着装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記風量変位部は、弾性体と、前記送風管と前記弾性体を係合する固定支持部とを有し、前記風量に応じて前記弾性体が撓んで連続的に変位することで、前記開口領域を変化させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記風量変位部は、遮蔽板と、前記送風ダクトと係合するねじり棒ばね部とを有し、前記風量に応じて前記ねじり棒ばね部が捩れて前記遮蔽板が連続的に変位することで、前記開口領域を変化させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置を有し、供給された記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、冷却させる領域を、複数サイズの記録媒体に応じた非通紙領域に対応させた上で、連続的に変化させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、風量変位部として弾性体と固定支持部を用いることで、簡易で安価な構成とすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、風量変位部として遮蔽板とねじり棒ばね部を用いることで、精度のよい構成とすることができる。
請求項４に記載の画像形成装置によれば、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置を有していない場合と比して、記録媒体への定着の品質が向上でき、安定した画像形成を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の定着装置を用いた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】実施形態の定着装置を示す模式図である。
【図３】遮蔽撓み部の変位の一例を示す模式図である。
【図４】他の実施形態の定着装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態）
以下、実施形態について図面を参照して説明する。図１は、定着装置を用いた画像形成装置の概略構成図である。実施形態の画像形成装置１は、制御部２と、感光体１０、帯電部２０、露光部３０、現像部４０、転写部５０、定着装置６０、クリーニング部７０、及び用紙収納部８０を有し、供給される画像情報に基づいて記録媒体である用紙Ｐなどに画像を形成する。
【００１３】
制御部２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの演算装置やメモリを備え、画像形成装置１の各構成の動作を制御する。
【００１４】
感光体１０は、像を保持するための有機感光材料で形成された感光層を有する円筒状の図１に示す矢印方向に回転する回転体である。
【００１５】
帯電部２０は、感光体１０の表面に接触して回転する帯電ロールなどを用いて、予め定められた帯電電圧を印加する。帯電部２０には、ブラシなどを用いて感光体１０と接触して帯電させる接触帯電方式、又はコロナ放電を利用して感光体１０を帯電させる非接触帯電方式のものがある。
【００１６】
露光部３０は、帯電部２０で帯電された感光体１０の表面に、画像データに応じた光を照射して、電位差に基づく潜像電位からなる静電潜像を形成する。この静電潜像は、感光体１０の回転にともない現像部４０が配置されている位置まで移動する。
【００１７】
現像部４０は、回転する現像ロール４１を有し、この現像ロール４１に吸着されているトナーが感光体１０に移行する。すなわち、このトナーは、感光体１０に形成されている静電潜像と帯電したトナーとの電位差によって、感光体１０の表面に移動する。このようにして、感光体１０にトナー像の形成が行われ、このトナー像は、感光体１０の回転にともない転写部５０が配置されている位置まで移動する。
【００１８】
転写部５０は、感光体１０に形成されているトナー像を、搬送ロール９１により搬送されてきた用紙Ｐに転写する。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ロール９１で定着装置６０に搬送される。
【００１９】
定着装置６０は、熱源６２を内部に設けた加熱部の一例である加熱ロール６１とこの加熱ロール６１と対向して設けられている加圧部の一例である加圧ロール６３とを有し、用紙Ｐの未定着のトナー像を加熱及び加圧して定着させる。定着装置６０でトナー像が定着された用紙Ｐは、搬送ロール９１で搬送され収容される。なお、加熱ロール６１は、熱源６２を内部に設けているが、外部に設けるような構成であってもよい。
【００２０】
また、定着装置６０は、送風部６４、送風管の一例である送風ダクト６５、風量に応じて変位する風量変位部の一例である遮蔽撓み部６６を有する。これらの構成は、用紙Ｐが加熱ロール６１を通過しない領域である非通紙領域における温度の上昇を抑制する機能を有する。定着装置６０の詳細は後述する。
【００２１】
クリーニング部７０は、用紙Ｐにトナー像が転写された後に、感光体１０の表面に残留しているトナーなどを除去する。用紙収納部８０では、複数の用紙Ｐが収納されている。用紙Ｐは、用紙収納部８０から給紙ロール９０により取り出され、搬送ロール９１によって、転写部５０に搬送される。
【００２２】
次に、実施形態の定着装置６０について図１〜図３を用いて説明する。図２は、図１に示す定着装置６０の右側に示されている矢印の方向から見た定着装置６０の模式図である。図３は、遮蔽撓み部６６の変位の一例を示す模式図である。上記のとおり、定着装置６０は、加熱ロール６１、熱源６２、加圧ロール６３、送風部６４、送風ダクト６５、及び遮蔽撓み部６６を有する。
【００２３】
加熱ロール６１は、予め設定されている表面温度が保持されるようにハロゲンランプなどの熱源６２から加熱される。この加熱ロール６１は、図１に示す矢印方向に回転し、用紙Ｐに転写されているトナー像を加熱しながら搬送して定着させる。
【００２４】
また、加熱ロール６１は、図２に示す軸方向の中央に位置する中央部６１ａと用紙Ｐの中央とが合うようにして、この用紙Ｐを定着させている。
図２に、実施形態における定着装置６０および画像形成装置１で用いられる複数サイズの用紙Ｐのうち最小サイズの用紙Ｐの用紙幅Ｐｈを示した。
加熱ロール６１では、このように用紙Ｐを定着させることで、最小サイズの用紙Ｐを定着している領域である最小通紙領域６１ｂと用紙Ｐを定着していない一対の領域である非通紙領域６１ｃとが存在する。前述のとおり、非通紙領域６１ｃの温度は、最小通紙領域６１ｂの温度よりも高いものになる。なお、最小サイズの用紙Ｐの用紙幅Ｐｈに応じて非通紙領域６１ｃの領域は変化する。
【００２５】
加圧ロール６３は、加熱ロール６１に対向して配置され、用紙Ｐを加熱ロール６１と挟み込み加圧する。加圧ロール６３は、例えば、無端状のベルトで形成され、用紙Ｐの各サイズに対応するような幅を有し筒状に形成されている。なお、加圧ロール６３は、熱源を有しない構成であるが、熱源を有する構成としてもよい。
【００２６】
次に、図２を用いて送風部６４、送風ダクト６５、及び遮蔽撓み部６６について説明する。これらの構成は、非通紙領域６１ｃが一対であることより、図２に示すとおり一対として設けられているが、以下の説明において必要な場合を除いて、一対という説明は省略する。
【００２７】
送風部６４は、制御部２からの信号に応じて風量Ｆを連続的に可変させて、加熱ロール６１に向けて送風する。すなわち、送風部６４は、可変制御された風量Ｆの送風を、加熱ロール６１の用紙Ｐが通過しない非通紙領域６１ｃに向けて行う。
【００２８】
送風ダクト６５は、送風部６４からの送風を加熱ロール６１に向けて行うためのものである。この送風ダクト６５は、最小サイズの用紙Ｐが通過しない非通紙領域６１ｃの軸方向の幅と、略同一となるようなダクト幅６５ａの矩形のダクト開口６５ｂを有する。すなわち、図２に示すとおり、一対の送風ダクト６５の間隔は、最小サイズの用紙幅Ｐｈと略同一ということである。なお、一対の送風ダクト６５の間隔は、本実施形態に限定されず、最小サイズの用紙幅Ｐｈと異なるものであってもよい。
【００２９】
遮蔽撓み部６６は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの弾性体６６ａと、最小通紙領域６１ｂ側に位置する送風ダクト６５のダクトの側部６５ｃと係合するための固定支持部６６ｂとを有する。弾性体６６ａは、熱源に近い配置において耐熱性を有するものであるとよい。
【００３０】
遮蔽撓み部６６の弾性体６６ａは、送風部６４からの送風がないときはダクト開口６５ｂを遮蔽し、送風部６４からの風量Ｆの送風に応じて、図２の矢印が示すように連続的に撓るように変位する。弾性体６６ａのこのような変位により、ダクト開口６５ｂは、遮蔽された状態から風量Ｆに応じて連続的に開口され、図２に示す開口領域６６ｃとなる。送風部６４から、この開口領域６６ｃを介して加熱ロール６１へ風量Ｆで送風される。
【００３１】
このような構成を有する定着装置６０では、送風部６４の風量Ｆが、最小サイズから最大サイズまでの複数サイズの用紙Ｐのそれぞれに応じて可変制御される。この可変制御された風量Ｆは、遮蔽撓み部６６を撓らせて変位させ、この変位に応じた開口領域６６ｃを介して非通紙領域６１ｃに向かう送風となる。
【００３２】
次に、図３を用いて、サイズの異なる用紙Ｐにおいて、遮蔽撓み部６６の撓む様子について説明する。図３（ａ）は、サイズ大の用紙Ｐを定着した場合の遮蔽撓み部６６の状態を示している。また、図３（ｂ）は、サイズ小の用紙Ｐを定着した場合の遮蔽撓み部６６の状態を示している。
送風部６４の風量は、最小サイズの用紙Ｐが通過する時を最大として、用紙Ｐのサイズが大きくなるほど少なくように可変制御される。
遮蔽撓み部６６は、可変制御された風量が多いほど、各サイズの用紙Ｐの非通紙領域に応じて開口領域６６ｃを広げる
【００３３】
図３(ａ)に示すように、加熱ロール６１にサイズ大の用紙Ｐが定着されている場合、通紙領域と非通紙領域は、通紙領域６１ｂｄと非通紙領域６１ｃｄとなっている。このような非通紙領域６１ｃｄを冷却するために、送風部６４は、風量Ｆｄの送風が送風ダクト６５を経由して加熱ロール６１に向かうように制御部２で制御される。
【００３４】
図３（ａ）に示す状態は、この風量Ｆｄによる風圧と弾性体６６ａの撓りとが釣り合っており、この釣り合いでダクト開口６５ｂが開口領域６６ｃｄとなる。開口領域６６ｃｄからの風量Ｆｄの送風は、非通紙領域６１ｃｄに向かうようになっている。すなわち、開口領域６６ｃｄの軸方向の幅は、非通紙領域６１ｃｄの軸方向の幅と略同一となるように、風量Ｆｄが可変制御されている。
【００３５】
一方、図３(ｂ)に示すように、加熱ロール６１にサイズ小の用紙Ｐが定着されている場合、通紙領域と非通紙領域は、通紙領域６１ｂｓと非通紙領域６１ｃｓとなっている。このような非通紙領域６１ｃｓを冷却するために、送風部６４は、風量Ｆｓの送風が送風ダクト６５を経由して加熱ロール６１に向かうように制御部２で制御される。
【００３６】
図３（ｂ）に示す状態は、この風量Ｆｓによる風圧と弾性体６６ａの撓りとが釣り合っており、この釣り合いでダクト開口６５ｂが開口領域６６ｃｓとなる。開口領域６６ｃｓからの風量Ｆｓの送風は、非通紙領域６１ｃｓに向かうようになっている。すなわち、開口領域６６ｃｓの軸方向の幅は、非通紙領域６１ｃｓの軸方向の幅と略同一となるように、風量Ｆが可変制御されている。
【００３７】
この例においては、サイズ大とサイズ小の用紙Ｐを用いて説明したが、これに限定されず、あらゆるサイズの用紙Ｐの非通紙領域６１ｃに対しても、風量Ｆが可変制御され冷却されることになる。
【００３８】
以上が実施形態の定着装置６０及びこれを用いた画像形成装置１の説明である。このような実施形態によれば、送風部６４からの風量Ｆが可変制御され、遮蔽撓み部６６が撓り変位し、開口領域６６ｃからの送風で非通紙領域６１ｃが冷却されるという簡易で安価な構成となる。
【００３９】
（他の実施形態）
以上が実施形態の定着装置及びこれを用いた画像形成装置についての説明であるが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態も可能である。以下、他の実施形態について説明する。
【００４０】
実施形態の定着装置６０は、風量変位部として風量撓み部６６を用いているが、これに限定されない。他の実施形態としては、例えば、風量変位部として図４に示すような遮蔽板６７ａとねじり棒ばね部６７ｂとを有する遮蔽ばね付部６７を用いた定着装置６０ａとしてもよい。
【００４１】
この定着装置６０ａでは、遮蔽ばね付部６７を用いた構成とすることで、送風部６４からの風量Ｆの送風に応じて、ねじり棒ばね部６７ｂが捩れ、ダクト開口６５ｂを遮蔽していた遮蔽板６７ａが傾斜して開口し、開口領域６７ｃとなる。開口領域６７ｃからの風量Ｆの送風は、非通紙領域６１ｃに向かっての送風となる。すなわち、開口領域６７ｃの軸方向の幅は、非通紙領域６１ｃの軸方向の幅と略同一となるように、風量Ｆが可変制御されている。
【００４２】
このような定着装置６０ａによれば、定着装置６０の遮蔽撓み部６６を用いた構成と比して、ねじり棒ばね部６７ｂを有しており、このねじり棒ばね部６７ｂの最適な選択などで、精度の向上が図れる。
【００４３】
実施形態の定着装置６０は、加熱ロール６１の軸方向の中央に位置する中央部６１ａと用紙Ｐの中央とが合うようにして、この用紙Ｐを定着させている。しかし、この構成に限定されず、他の実施形態としては、例えば、加熱ロール６１の一端と、用紙Ｐの一端とを合わせるような構成でもよい。この場合、送風部６４などの非通紙領域６１ｃを冷却する機能は、一対のものでなく、一つでよいことになる。
【００４４】
実施形態の定着装置６０の加熱部は、熱源６２を有する加熱ロール６１を構成としているが、これに限定されない。他の実施形態としては、例えば、耐熱性フィルム、セラミックヒーターなどを用いた加熱部であってもよい。また、加熱部の熱源としては、電磁誘導加熱を用いてもよい。
【００４５】
実施形態の定着装置６０は、加熱ロール６１の非通紙領域６１ｃを送風により冷却しているが、これに限定されない。他の実施形態としては、例えば、本構成の冷却機能を定着後の用紙を冷却するために用いてもよい。
【００４６】
実施形態の遮蔽撓み部６６は、１つの弾性体６６ａを用いているが、これに限定されない。他の実施形態としては、例えば、複数の弾性体を用いて精度の高い開口領域となるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  画像形成装置
２  制御装置
１０  感光体
２０  帯電部
３０  露光部
４０  現像部
４１現像ロール
５０  転写部
６０，６０a  定着装置
６１  加熱ロール
６１ａ  中央部
６１ｂ  最小通紙領域
６１ｂｄ，６１ｂｓ  通紙領域
６１ｃ  非通紙領域
６１ｃｄ，６１ｃｓ  非通紙領域
６２  熱源
６３  加圧ロール
６４  送風部
６５  送風ダクト
６５ａ  ダクト幅
６５ｂ  ダクト開口
６５ｃ  ダクト側部
６６  遮蔽撓み部
６６ａ  弾性体
６６ｂ  固定支持部
６６ｃ，６６ｃｄ，６６ｃｓ  開口領域
６７  遮蔽ばね付部
６７ａ  遮蔽板
６７ｂ  ねじり棒ばね部
６７ｃ  開口領域
７０  クリーニング部
８０  用紙収納部
９０  給紙ロール
９１  搬送ロール
Ｐ  用紙
Ｐｈ  用紙幅
Ｆ，Ｆｄ，Ｆｓ  風量
【図１】
2014126563.tif 000003
【図２】
2014126563.tif 000004
【図３】
2014126563.tif 000005
【図４】
2014126563.tif 000006