(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成後の画像をシート上に定着させる定着器を有する定着装置であって、
前記定着器からシートを搬出するシート搬出口の下流直後の搬送路で前記シートの表面に向かって冷却風を送風する冷却手段と、
定着器の上方に設けられ、当該定着器内の高湿高温空気を強制的に排気する排気手段と、
前記シート搬出口に位置し、前記シートの前記冷却手段の配置側で当該シートの全幅にわたって当接して当該シートを搬送する第１の搬送ローラからなる遮蔽手段と、
前記シート搬出口の前記シートを挟んで前記遮蔽部材と対向する側に設けられ、前記定着器内と連通する開口手段と、
を備え、
前記開口手段が、１以上の点で前記第１の搬送ローラとニップするコロを有する第２の搬送ローラからなり、前記コロの両側面側の空間部が開口部を形成する
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
画像形成後の画像をシート上に定着させる定着器を有する定着装置であって、
前記定着器からシートを搬出するシート搬出口の下流直後の搬送路で前記シートの表面に向かって冷却風を送風する冷却手段と、
定着器の上方に設けられ、当該定着器内の高湿高温空気を強制的に排気する排気手段と、
前記シート搬出口に位置し、前記シートの前記冷却手段の配置側で当該シートの全幅にわたって当接して当該シートを搬送する第１の搬送ローラからなる遮蔽手段と、
前記シート搬出口の前記シートを挟んで前記遮蔽部材と対向する側に設けられ、前記定着器内と連通する開口手段と、
を有し、
前記開口手段が、前記第１の搬送ローラとシート全幅にわたってニップするローラを有する第３の搬送ローラと、前記シート搬出口において当該第３の搬送ローラの外周面と前記定着器の上面とで形成された開口部と、からなる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
画像形成後の画像をシート上に定着させる定着器を有する定着装置であって、
前記定着器からシートを搬出するシート搬出口の下流直後の搬送路で前記シートの表面に向かって冷却風を送風する冷却手段と、
定着器の上方に設けられ、当該定着器内の高湿高温空気を強制的に排気する排気手段と、
前記シート搬出口に位置し、前記シートの前記冷却手段の配置側で当該シートの全幅にわたって当接する遮蔽手段と、
前記シート搬出口の前記シートを挟んで前記遮蔽部材と対向する側且つ前記定着器の加圧ロールの上方に設けられ、前記定着器内と連通して当該定着器内の水蒸気を排出する開口手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の定着装置を備えてい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係り、特に、定着装置から排紙される用紙、記録紙、転写紙、ＯＨＰシートなどのシート状記録媒体（以下、本明細書及び特許請求の範囲では、シートと称する。）を冷却する冷却手段を備えた定着装置、及びこの定着装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定着器を出たシートは高温になっており、ガイド板へのトナー再固着や紙同士の接着といった問題が生じることからシート冷却方式として定着器シート搬送出口近傍においてファンを使用した空冷方式の冷却装置がある。このように定着器シート搬送出口近傍でシートに風を当てた場合、シートに当たった風が紙面を伝って定着器の温度が低下してしまいトナー定着性が低下する。そこで、シート搬送性を確保しつつ定着器に風が流れないよう定着器シート搬送出口を塞ぎ、定着温度低下を防ぐことが行われている。
【０００３】
しかし、今までのシート搬送性を確保しつつ定着器に風が流れないよう定着器シート搬送出口を塞ぐ方式では、定着器の内部に結露が発生し、それにシートが接触することによりシート搬送性やシート品質の悪化を招き、第２面印刷時の画像不良等が発生することがあった。なぜなら定着器シート搬送出口を塞いだ場合、定着時にシートに含まれていた水分が蒸発して発生する水蒸気が、定着器内部こもりがちになり、結露が発生するためである。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１（特開２００７−８６５０９号）には、定着器において発生した水蒸気がシートガイド板等の部材に結露することを、ウォームアップを要することなく確実に防止するため、搬送される記録媒体上に形成されたトナー像を加熱して前記記録媒体上に定着する加熱手段と、前記加熱手段を格納し、前記記録媒体の搬送路上に前記記録媒体が通過可能な形状及び大きさのスリットを有する容器と、前記スリットを塞ぐように配置され、前記記録媒体の移動を許容しつつ前記記録媒体の全幅を挟持する挟持手段とを備える定着器が提案されている。この発明によれば、トナー像の転写された紙が搬送されてくると、加圧ユニットは紙を加熱ロールに押圧し、加熱ロールは加熱によりトナー像を紙上に定着させ、その際に紙が含む水分は水蒸気となるが、そのように発生した水蒸気は、定着器の容器に設けられた排紙用のスリットを塞ぐように配置されたニップロールによりトラップされ、ダクトを介して画像形成装置の筐体外へ排出され、その結果、筐体内における結露が確実に防止されるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１記載の発明では、定着器シート搬送出口をローラ対によって塞ぐことによって水蒸気を定着器外部へ漏れないようにし、また、定着器内部には発生した水蒸気を排気するダクトを設け、結露を防止しているが、結露防止のために定着器内部に排気ダクトを設けると、定着器のコストアップを招くことになり、また、サイズアップにも繋がることになる。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、安価な構成でシート冷却を行いつつ定着温度の低下を防止することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、画像形成後の画像をシート上に定着させる定着器を有する定着装置であって、前記定着器からシートを搬出するシート搬出口の下流直後の搬送路で前記シートの表面に向かって冷却風を送風する冷却手段と、定着器の上方に設けられ、当該定着器内の高湿高温空気を強制的に排気する排気手段と、前記シート搬出口に位置し、前記シートの前記冷却手段の配置側で当該シートの全幅にわたって当接して当該シートを搬送する第１の搬送ローラからなる遮蔽手段と、前記シート搬出口の前記シートを挟んで前記遮蔽部材と対向する側に設けられ、前記定着器内と連通する開口手段と、を備え、前記開口手段が、１以上の点で前記第１の搬送ローラとニップするコロを有する第２の搬送ローラからなり、前記コロの両側面側の空間部が開口部を形成することを特徴とする。
【００１０】
なお、後述の実施形態では、シートは符号１９に、定着器は符号１０に、シート搬出口は符号１０ｆに、搬送路は１３ａ，１３ｂに、冷却風は符号１４ａに、冷却手段は冷却装置１４に、高湿高温空気は符号１０ｅに、排気手段は排気装置１５に、遮蔽手段は遮蔽部材１６に、開口手段は通気性部材１７、開口部１７ａ、開口部２１に、第１の搬送ローラは遮断部材１６に、第２の搬送ローラは通気性部材（コロ）１７に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着器内部から上昇する高温高湿の空気を効率よく排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１における定着器から排紙ローラ対に至る排紙搬送路近傍の気流の状態について示す図である。
【図３】図２に示した遮断部材と通気性部材の構成を示す要部斜視図である。
【図４】冷却装置の送風域からシートが抜けた状態での気流の状態を示す説明図である。
【図５】通気性部材の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、シート冷却風によってシート冷却を行う一方、シート冷却風を遮断する部材を定着器のシート搬出口に設け、定着器温度低下を防止し、かつ、上記遮断する部材を設けることによって陥りやすい定着器搬送下流側での結露を定着器より発生する水蒸気の換気を効率よく行うことにより防止することが特徴となっている。
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。同図において、画像形成装置１は、原稿を読み取る原稿読取部２、作像エンジンを有し、シートに画像を形成する画像形成部３、及び画像形成部に前記シートを供給する給紙部４から基本的に構成され、複写機として機能する。
【００１６】
原稿読取部２は、原稿を原稿台から読取位置まで給紙し、読取位置でスキャナにより原稿上の画像を光学的に読み取ってデジタルデータの画像データに変換し、画像形成部３の画像処理部に送る。画像形成部３では、受け取った画像データを作像可能なデータに変換し、給紙部４から給紙されるシート上に作像エンジンによって可視画像を形成し、定着装置１０で加熱及び加圧して画像をシートに定着し、排紙ローラ対１１から排紙トレイ１２に排紙する。なお、作像エンジンは本実施形態では、電子写真方式でモノクロあるいはカラーの画像を形成する。
【００１７】
給紙部４には、給紙装置５が配置されており、給紙装置５は、積層されて配置されたシート束６（複数のシート）の最上面に当接し、シート束６から最上部の１枚のシート６ａを分離して搬送方向下流側に給紙する分離部７を備えている。シート６ａは、分離部７により分離されて搬送路１３内に搬入される。搬送路１３内に搬入されたシート６ａは、搬送ローラ対８により搬送路１３に沿って上方に搬送され、転写装置９において画像形成部３で形成されたトナー画像が転写される。このトナー画像が定着器１０で前述のようにして定着され、排紙トレイ１２に排紙される。なお、画像形成装置１は、複写機として構成する他に、プリンタ、ファクシミリ装置、印刷機またはデジタル複合機として構成することもできる。
【００１８】
また、本実施形態では、定着器１０と排紙ローラ対１１の間にシートの冷却装置１４と排気装置１５を備えている。冷却装置１４は定着器１０から排紙トレイ１２側に開口する排紙搬送路１３ａの湾曲部１３ｂの内側に、排気装置１５は前記湾曲部１３ｂの外側にそれぞれ配設されている。定着器１０のシート搬送口１０ｆは、冷却装置側１４ではシート全幅でシートと当接し、かつ搬出口１０ｆを塞ぐ遮断部材（第１の搬送ローラ）１６が設けられ、シート冷却装置１４の対向側には通気性を持たせた通気性部材１７が設けられている。
【００１９】
図２は、図１における定着器１０から排紙ローラ対１１に至る排紙搬送路１３ａ近傍の気流の状態について示す図である。  
同図において、冷却装置１４は排紙搬送路１３ａの湾曲部１３ｂの内側の定着器１０の定着ローラ１０ａ側に配置され、同側の定着器１０のシート搬出口１０ｆには遮断部材１６が配置されている。遮断部材１６は冷却装置１４からの冷却風１４ａが定着器１０の内部に入り込まないようシート１９の全幅に当接し、かつ定着器１０の定着ローラ１０ａ側の外壁１０ｃの気密性を保つよう構成されている。具体的には図示しないシール部材あるいは遮断部材１６を覆う部材によって気密性を保つようにされている。
【００２０】
遮断部材１６に対向する通気性部材１７は定着器１０の通気性を保つよう定着器１０の加圧ローラ１０ｂ側の外壁１０ｄと併せて開口部１７ｂが形成されるよう構成されている。通気性部材１７は軸１７ａに軸着された１以上のコロによって構成され（第２の搬送ローラ）、第１の搬送ローラからなる遮断部材１６とニップし、シートはこのニップ間を通って排紙される。また、開口部１７ｂは図３に示すように隣接する通気性部材（コロ）１７間の間隙によって形成される。
【００２１】
定着器１０の上方には排気装置１５が設けられており、定着器１０内部から上昇する高温高湿の空気１０ｅを効率よく排出する。搬送ガイド２０ａ、２０ｂは搬送面に図示しない開口部が設けられており、通気性を確保している。また、シート１９は定着ローラ１０ａ、加圧ローラ１０ｂのニップを通過する際に、シート１９内に含まれている水分が水蒸気に変化するが、水蒸気は低温側の加圧ローラ１０ｂ側から多く放出されるために、本実施形態では、通気性部材１７は加圧ローラ１０ｂ側に配置されている。
【００２２】
図３は図２に示した遮断部材１６と通気性部材１７の構成を示す要部斜視図である。遮断部材１６と通気性部材１７はシート１９の搬送性を確保するためローラ対として構成されている。前述のように遮断部材１６は定着器１０のシート搬出口１０ｆを遮断するため、シート１９全幅に当接するローラから構成され、通気性部材１７は通気性を確保するため、１個あるいは複数のコロから構成され、軸１７ａによって回転可能に支持されている。このように遮断部材１６と通気性部材１７によって遮断機能と通気機能を備えたローラ対としてシートをニップし、搬送機能も備えた構成となっている。
【００２３】
図４は冷却装置１４の送風域からシート１９が抜けた状態での気流の状態を示す説明図である。  
図２に示したようにシート１９搬送中は、冷却風１４ａはシート１９の湾曲部の内側に沿って流れシート１９を冷却するが、シート１９が冷却装置１４の送風域を抜けた場合、冷却風１４ａは搬送ガイド２０ｂ，２０ｃを抜ける。一方、開口部１７ｂの上部に排気装置１５が位置しており、開口部１７ｂから定着器１０内の高温高湿空気１０ｅが排気装置１５によって吸気され、排気されている。そのため、前記搬送ガイド２０ｂ，２０ａを抜けた冷却風１４ａは、定着器１０からの高温高湿空気１０ｅに流れ込み、一体となって排気装置１５によって吸気され、外部に排気される。このような吸気作用によって特に連続印刷時に紙間で高温高湿空気１０ｅの排出が可能となり、高速機においても高い結露防止効果を得ることができる。その際、シート搬送後も一定時間冷却装置１４による冷却風の送風を続行するようにする。これにより、次ジョブの定着開始までに設定温度まで十分に冷却することが可能となる。
【００２４】
また、冷却装置１４の風を排気装置１５側に導く壁状のガイド部材１５ａを設けると、排気装置１５によって確実に高温高湿空気１０ｅとともに排気することができる。
【００２５】
なお、冷却装置１４は強制的に冷却風１４ａを送り出すファンを備え、排気装置１５は強制的に高湿高温空気１０ｅを吸気し、排気するファンを備えている。
【００２６】
図５は通気性部材の他の実施形態を示す図である。この実施形態は、図２及び図３に示した通気性部材１７をシート面の当接状態を考慮して遮断部材１６と同様にシート全幅で当接するローラ状の搬送部材（第３の搬送ローラ）１８を用いたものである。この例では、遮断部材１６と搬送部材１８のニップ圧がシート全幅で平均化するので、シート１９に形成された画像に影響を与える虞が少なくなる。しかし、定着器１０の高温高湿空気１０ｅの排気ができなくなるので、搬送部材１８のシート１９に対して背後側に開口部２１を設けたものである。すなわち、図５の例では、通気性のない搬送部材１８と定着器１０の外壁１０ｄとの間に定着器１０の内部と連通する開口部２１を設け、排気装置１５によって当該開口部２１から高温高湿空気１０ｅを強制的に吸引するようにした。この場合も、図４に示したガイド部材１５ａを設け、排気効率の向上を図っている。なお、図５における開口部２１は図３に示した開口部１７ｂとは異なり、シート全幅にわたって均一幅の開口となる。
【００２７】
その他、特に説明しない各部は図１及び図２に示した定着器１０と同様に構成されている。
【００２８】
以上のように、本実施形態によれば、
１）遮断部材１６と通気性部材１７を使用するだけなので、安価な構成でシート冷却と定着温度低下を防止することができる。  
２）定着器内部の結露発生を防止することが可能となり、シートが高温であることによる不具合を解消し、安定した定着性を確保することができる。  
３）結露発生による搬送性の悪化、シート品質の悪化、及び画像不具合発生を防止することができる。  
４）遮断部材１６はシート全幅で当接するローラからなるので、シート１９に当接しつつ安定したシート搬送品質を得ることができる。  
５）通気性部材１７が軸１７ａに支持されたコロからなるので、安定したシート搬送品質を得ることができるとともに、通気性を確保することができる。  
６）紙間及びシート搬送後一定時間でも冷却装置１４を作動させるので、定着器１０から排出された高温高湿空気１０ｅを冷却風１４ａとともに排気装置１５に導くことができ、冷却効率を高めることが可能になる。  
７）ガイド部材１５ａを備えているので、定着器１０より排出された高温高湿空気を冷却装置１４からの冷却風１４ａを用いて確実に排気装置１５へと導くことができる。  
等の効果を奏する。
【００２９】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲により規定される範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１  画像形成装置
１０  定着器
１０ｅ  高湿高温空気
１０ｆ  シート搬出口
１３ａ，１３ｂ  搬送路
１４  冷却装置
１４ａ  冷却風
１５  排気装置
１５ａ  ガイド部材
１６  遮蔽部材（第１の搬送ローラ）
１７  通気性部材（第２の搬送ローラ）
１７ａ，２１  開口部
１７ｂ  コロの両側面側の空間部
１８  搬送部材（第３の搬送ローラ）
１９  シート
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３１】
【特許文献１】特開２００７−８６５０９号公報
【図１】
0005772106.tif 000002
【図２】
0005772106.tif 000003
【図３】
0005772106.tif 000004
【図４】
0005772106.tif 000005
【図５】
0005772106.tif 000006