JP5750941B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、送風ダクトの空気吹き出し口および風回避対象物を加圧回転体のまわりに配置している定着装置および画像形成装置に関する。

可視像形成のためにトナーを用いる画像形成装置においては、トナー画像を転写紙等の記録媒体に永久画像として定着するために定着装置が備えられている。その定着装置では、加熱され回転している定着ローラや定着ベルトなど加熱される定着回転体と、この定着回転体に圧接・回転している加圧ローラや加圧ベルトなど加圧回転体によって形成された圧接部（ニップ部）を、未定着トナー像を保持した面が定着ローラや定着ベルトに接触する向きで記録媒体が通過することによって、記録媒体上に担持されたトナーが溶融され記録媒体上にトナー画像が定着される。また、記録媒体両面にトナー画像を定着させるときは、一面目に上記手順で定着された後、記録媒体は両面ユニットで反転し、裏面に未定着トナー像を転写し、同手順で第二面目にも定着する。

上記、両面通紙時に加圧回転体の温度が高すぎると、表面と裏面での光沢差が大きすぎる課題や、加圧ローラや加圧ベルト表層の微小な傷などが画像に転写される不具合が生じる。また、加圧ローラや加圧ベルト表層温度が高いと両面通紙時の加圧分離性に関しても悪くなる傾向がある。特に近年では、紙種対応性が広くなり、グロス紙やコート紙等の需要が増えている。上記紙種に関しては、これら課題は顕著である。

上記課題を解決するために、加圧ローラ及び加圧ベルトを冷却する発明が開示されている。一例として、小サイズ紙連続通紙時の非通紙端部温度上昇を防止する目的で加圧ローラに対し冷却手段を設けた先行技術がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、冷却手段として送風装置を用い、加圧ローラや加圧ベルトに気流を吹き付けると、定着ユニット内に気流が発生し、これが、温度検知手段や過昇温防止手段などの風回避対象物に対して誤動作させてしまう新たな課題が生じる。しかしながら、特許文献１の発明では加圧ローラに吹き付けたエアーが加圧ローラ表層温度検知手段に流れて誤動作や加圧ローラ表層温度を正しく検知できなくなる不具合に関しては言及されていない。また過昇温防止手段に関しても同様にエアーが流れると検知精度が落ちて正しく動作しない不具合に対しても言及されていない。

また別の例として、ブリスタ防止や温度ムラによる光沢差を防止するために、加圧ローラへ送風する発明がある（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、加圧ローラに吹き付けたエアーが加圧ローラ表層温度検知手段に流れて誤動作や加圧ローラ表層温度を正しく検知できなくなる不具合に関しては言及されていない。また過昇温防止手段に関しても同様にエアーが流れると検知精度が落ち正しく動作しない不具合があるがこの点についても言及されていない。

本発明は上記課題に鑑み、定着装置外部のエアーを加圧ローラ及び加圧ベルトなど加圧回転体に吹き付ける冷却手段を備えていても、加圧ローラ表層の温度検知手段や過昇温防止手段などの風回避対象物に対しては影響を与えない定着装置および該定着装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明は、前記目的を達成するため、以下の構成とした。
（一）：本発明の第一の手段は、定着回転体と、前記定着回転体に圧接する加圧回転体とを有し、前記定着回転体と前記加圧回転体との圧接部に未定着トナー像を保持した面が前記定着回転体に接触する向きで記録媒体が接しつつ搬送される過程で、該記録媒体上に担持された未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置であって、
ダクトを通じてダクト吹き出し口から気流を前記未定着トナー像を保持していない側の記録媒体と接触する前記加圧回転体の表層に吹き付けるようにした定着装置において、
前記加圧回転体のまわりには前記加圧回転体の異常発熱を防止する過昇温防止手段又は前記加圧回転体の温度検知を行う温度検知手段の何れかを含む風回避対象物や、前記ダクト吹き出し口を備え、
前記ダクト吹き出し口から吹き出す風が前記風回避対象物に当たらないように前記ダクト吹き出し口と前記風回避対象物との間に遮蔽板を配置し、
前記加圧回転体は前記圧接部における圧接状態を解除し、また、圧接状態に復帰するために前記定着回転体に対して接離する方向に変位し、前記風回避対象物も前記加圧回転体と共に変位するのに対して前記ダクトおよび前記定着回転体の位置はそれぞれ不動であり、この加圧回転体の変位に伴い前記ダクト吹き出し口から前記加圧回転体までの距離が変わり、それに応じて前記ダクト吹き出し口に対する前記風回避対象物の位置関係も変わるが、前記遮蔽板は前記加圧回転体の変位と連動して変位することにより、前記ダクト吹き出し口から吹き出す風が前記風回避対象物に当たらないように前記風回避対象物との間に位置する状態を保持する定着装置とする。
（二）：本発明の第二の手段は、第一の手段における定着装置において、前記風回避対象物、前記遮蔽板および前記加圧回転体は共に第１の支点を中心に揺動する揺動部材上に支持されており、前記遮蔽板はその基端部が前記加圧回転体の表層に近い位置に設けた第２の支点を中心に揺動可能に該揺動部材上に軸支され、その自由端部が当該定着装置の本体部と一体に設けたスライド面に対して傾斜して当接するように配置されていて、
前記揺動部材の前記揺動に伴い、前記遮蔽板は前記ダクト吹き出し口からの風を前記風回避対象物に対して遮蔽する態位を保持したまま前記自由端部を前記スライド面に摺動させつつ前記第２の支点を中心に揺動可能な定着装置とする。
（三）：本発明の第３の手段は、（一）又は（二）に記載の定着装置において、
前記加圧回転体の表層に前記ダクト吹き出し口からの気流を吹き付ける送風装置は、前記風回避対象物としての温度検知手段の出力に応じて風量が制御される定着装置とする。
（四）：本発明の第四の手段は、（三）に記載の定着装置において、
前記温度検知手段は、前記加圧回転体の端部の表層温度を検知する温度検知手段である定着装置とする。
（五）：本発明の第五の手段は、（一）乃至（四）の何れか一つに記載の定着装置を備えた画像形成装置とする。
また、以下の構成とすることもできる。
（六）：本発明の第六の手段は、定着回転体と、前記定着回転体に圧接する加圧回転体とを有し、前記定着回転体と前記加圧回転体との圧接部に未定着トナー像を保持した面が前記定着回転体に接触する向きで記録媒体が接しつつ搬送される過程で、該記録媒体上に担持された未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置であって、
前記未定着トナー像を保持していない側の記録媒体と接触する前記加圧ローラの表層に、ダクトを通じてダクト吹き出し口から気流を吹き付けるようにした定着装置において、前記加圧ローラのまわりには、風が当たることを回避したい風回避対象物や、前記ダクト吹き出し口を備えた構成であり、
前記ダクト吹き出し口から吹き出す風が前記風回避対象物に当たらないように前記ダクト吹き出し口と前記風回避対象物との間に遮蔽板を配置した。定着回転体は定着ローラ或いは定着ベルトを含み加熱手段で加熱される。加圧回転体は加熱ローラ或いは加圧ベルトを含み、加熱手段で加熱される。
定着部材である回転体)同士のニップ部に未定着トナー像を保持した記録媒体が搬送され、挟持・加熱されることによって定着する定着装置であって、上記回転体のうち未定着トナー像を保持していない側の記録媒体と接触する加圧ローラ表層にファン等の送風装置によって、外部からの気流をダクトを通じてダクト吹き出し口から吹き付ける構成であり、上記加圧ローラには、風回避対象物として、表層温度を検知する温度検知手段や、該加圧ローラが異常発熱したときに通電を遮断するサーモスタットや温度ヒューズ等の過昇温防止手段の何れか或いは一方を備えた構成であり、上記ダクト吹き出し口から吹き付ける風が風回避対象物に当たらない様に遮蔽板を設けた構成とする。過昇温防止手段は、加圧ローラの表層温度を検知する温度検知手段および該加圧ローラが異常発熱した場合に加熱手段への通電を遮断する機能を有するものとする。
上記構成において、外気を加圧ローラ表層に吹き付けることによって、加圧ローラを冷やすことができる。その為、両面通紙時に加圧ローラの温度が高すぎて発生する表面と裏面での光沢差が大きすぎる問題や、加圧ローラ表層の微小な傷などが画像に転写される不具合を防止することができる。また、両面通紙時の加圧分離性に関しても加圧ローラ表層温度が高くて発生する分離不良を防止できる。同時に遮蔽板によって、気流は温度検出手段や過昇温防止手段へは流れない構成なので上記センサの誤動作を防ぐことができる。
（七）：本発明の第七の手段は、第六の手段における定着装置において、前記加圧回転体は前記圧接部における圧接状態を解除し、また、圧接状態に復帰するために前記定着ローラに対して接離する方向に変位し、前記風回避対象物も前記加圧回転体と共に変位するのに対して前記ダクトおよび前記定着ローラの位置はそれぞれ不動であり、この加圧回転体の変位に伴い前記ダクト吹き出し口から前記加圧回転体までの距離が変わり、それに応じて前記ダクト吹き出し口に対する風回避対象物との位置関係も変わるが、前記遮蔽板は前記加圧回転体の変位と連動して変位することにより、前記ダクト吹き出し口から吹き出す気流が前記風回避対象物に当たらないように前記ダクト吹き出し口と前記風回避対象物との間に位置する状態を保持することとした。
遮蔽板の位置が固定だと、加圧ローラが脱圧／加圧を行うとどうしても隙間が生じ、気流は温度検出手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）や過昇温防止手段１５へ流れてしまう。しかし上記構成によって、遮蔽板９は脱圧時でも加圧時でも加圧ローラ４の動きとリンクして常に気流が温度検出手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）や過昇温防止手段１５へ流れない位置に配置してあるので、脱圧時でも加圧時でも上記風回避対象物の誤動作を防ぐことができる。
（八）：本発明の第八の手段は、第六又は第七の手段に記載の定着装置において、前記風回避対象物、前記遮蔽板および前記加圧回転体は共に第１の支点を中心に揺動する揺動部材上に支持されており、前記遮蔽板はその基端部が前記加圧回転体の表層に近い位置に設けた第２の支点を中心に揺動可能に該揺動部材上に軸支され、その自由端部が当該定着装置の本体部と一体に設けたスライド面に対して傾斜して当接するように配置されていて、前記揺動部材の前記揺動に伴い、前記遮蔽板は前記ダクト吹き出し口からの気流を前記風回避対象物に対して遮蔽する態位を保持したまま前記自由端部を前記スライド面に摺動させつつ前記第２の支点を中心に揺動可能とした。
遮蔽板９は回転軸を中心に回転自在な構成であり、付勢部材（トーションスプリング１６）によって該遮蔽板は一方向への回転モーメントが付与された構成であり、該遮蔽板９の一部が他部材（ダクトの上面）に突き当たりその位置が固定される構成とする。
加圧ローラ４が脱圧／加圧を行う為に揺動すると、遮蔽板９の回転軸も該加圧ローラ４の動きと一体となって動くが、該遮蔽板９は上記付勢部材１４の働きで他部材（ダクトの上面）に突き当った状態を維持しながら回転する構成であり、脱圧時も加圧時も該遮蔽板９の一方に上記ダクト吹き出し口１０ａがあり、反対側に上記温度検知手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）や過昇温防止手段１５が位置している構成である。
上記構成によって、簡単で且つ安価な構成で遮蔽板９は脱圧時でも加圧時でも加圧ローラ４の動きとリンクして常に気流が温度検出手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）や過昇温防止手段１５へ流れない位置に配置することができる。従って、脱圧時でも加圧時でも上記センサの誤動作を防ぐことができる。ここで、前記スライド面は前記ダクトの一部とすることができる。ダクトの一部を前記スライド面とすることで遮蔽板とダクトとの隙間を塞いで過昇温防止手段を遮蔽できる。
時の加圧分離性に関しても加圧回転体表層温度が高くて発生する分離不良を防止できる。
（九）：本発明の第九の手段は、第六乃至第八の手段の何れか１つに記載の定着装置において、前記加圧ローラの表層に前記ダクト吹き出し口からの気流を吹き付ける送風装置は、前記風回避対象物としての温度検知手段の出力に応じて風量が制御されることとした。かかる構成によって、加圧ローラ４の表層温度を安定して一定温度に保つことができ、両面通紙時に加圧ローラ４の温度が高すぎて発生する表面と裏面での光沢差が大きすぎる問題や、加圧ローラ４の表層の微小な傷などが画像に転写される不具合を防止することができる。また、両面通紙時の加圧分離性に関しても加圧ローラ４の表層温度が高くて発生する分離不良を防止できる。
（十）：本発明の第十の手段は、第九の手段に記載の定着装置において、前記温度検知手段は、前記加圧ローラの端部の表層温度を検知する温度検知手段であることとした。
外気を導く送風装置の風量制御を加圧ローラ４の搬送領域略中央を検知している温度検知手段の出力信号だけで行ってしまうと、小サイズ連続通紙を行った際、加圧ローラ４中央部だけ冷えていて、両端部が温度上昇を起こしている場合に加圧ローラ４を冷やすことができなくなってしまう、本構成だと、加圧ローラ４の端部を検知している温度検知手段（サーミスタ１２）の出力で送風装置の風量制御を行うので、小サイズ紙連続通紙で起こる加圧ローラ４端部の温度上昇にも対応できるようになる。
（十一）：本発明の第十一の手段は、（六）乃至（十）の何れか１つに記載の定着装置を備えている画像形成装置とした。
画像安定性に優れ、分離性にも優れ、過昇温防止手段に対する安全性に対しても信頼性のある画像形成装置を提供することができる。

本発明では、遮蔽板によって、気流は風回避対象物へは流れない構成なので風回避対象物である過昇温防止手段や温度検知手段の誤動作を防ぐことができる。

加圧状態にある定着装置の概略構成を示した正面図である。 図１における２点鎖線の円で囲まれた部位を拡大して示した図である。 （ａ）は定着上ユニットと定着下ユニットとを組み合わせた状態の定着装置の全体斜視図、（ｂ）は定着下ユニットの斜視図である。 定着下ユニットの斜視図である。 （ａ）は定着下ユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した加圧ローラユニットのうち加圧ローラユニットを取り出して示した斜視図、（ｃ）は加圧ローラユニットの一部を拡大して示した斜視図である。 （ａ）は加圧ローラユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した加圧ローラユニット中の１点鎖線で囲んだ遮蔽板の支持部およびその周辺部を拡大して示した斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した遮蔽板の支持部をさらに拡大して示した斜視図である。 （ａ）は加圧状態にある定着装置の概略構成を示した正面図、（ｂ）は（ａ）における遮蔽板およびダクトの部位を拡大して示した図である。 （ａ）は脱圧状態にある定着装置の概略構成を示した正面図、（ｂ）は（ａ）における２点鎖線の円で囲まれた部位を拡大して示した図である。 （ａ）は脱圧状態にある定着装置の概略構成を示した正面図、（ｂ）は（ａ）における遮蔽板およびダクトの部位を拡大して示した図である 本発明が適用される画像形成装置の構造を示した図である。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１に記載の定着装置は１００では、定着ベルト２内に定着ローラ１と加熱ローラ３を備え、定着ベルト２を介して定着ローラ１に対して加圧ローラ４で加圧してニップ部を形成している加圧状態を示している。加熱ローラ３と加圧ローラ４の内部には熱源であるハロゲンヒータを内蔵していて、図の右側から未定着トナー像を担持した記録媒体が破線で示す矢印の経路に沿って搬送され、上ガイド１７ｕ、下ガイド１７ｄで案内されて進んだ記録媒体をニップ部ＮＰで挟持・加熱し、定着する構成である。

定着ベルトを使用せずに定着ローラと加圧ローラとでニップ部を形成する方式や、加圧ベルト内に加圧ローラと加熱ローラを備え、加圧ベルトと定着ローラ或いは加圧ベルトと定着ベルトとでニップ部を形成する方式もあり得るので、これらニップ部を形成するベルト、ローラ等の回転体を含めて定着回転体、加圧回転体と称する。

このように本例では、定着ベルト２と、定着ベルト２に圧接する加圧ローラ４を有し、定着ベルト２と加圧ローラ４との圧接部であるニップ部ＮＰに未定着トナー像を保持した面が定着ベルト２に接触する向きで記録媒体が接しつつ搬送される過程で、該記録媒体上に担持された未定着トナー像を記録媒体上に定着させる。

定着ベルト２の構成は内径８０ｍｍで厚み９０μｍのポリイミド樹脂で形成された基体表層に厚み２００μｍのシリコンゴム、更に最外層には厚さ２０μｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）コートを施している。

定着ベルト２は、外径５４ｍｍの定着ローラ１と外径４０ｍｍで厚み１ｍｍ以下のアルミ製中空円筒からなる加熱ローラ３によって巻き掛けられている。定着ローラ１の構成は外径５４ｍｍで厚み１５ｍｍのシリコンゴムまたはフッ素ゴムからなる耐熱・弾性層を有した筒状の構成である。

加圧ローラ４の構成は鋼製で厚み１ｍｍの中空芯金に厚み１．５ｍｍのシリコンゴムが覆っており、最外層にはＰＦＡ（テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを備えた外径６５ｍｍのローラである。図１に示した加圧状態のもとで加圧ローラ４は定着ベルト２を介して定着ローラ１に対して４ｍｍ食い込み、およそ１６ｍｍのニップ幅を形成する構成である。

破線で示す矢印向きに記録媒体の搬送経路をたどると、ニップ部ＮＰの下流には、記録媒体を加圧ローラ４から剥離するための加圧側分離板ユニット６が加圧ローラ４に対して配置してある。また、定着ベルト２側にも記録媒体を定着ベルト２から剥離するために定着側分離板ユニット５を備えている。

ニップ部ＮＰを通過する記録媒体はその上面に未定着トナー像を保持しているので、この未定着トナー像のある面が定着ベルト２に接して定着される。一方、未定着トナー像が担持されていない側の記録媒体は加圧ローラ４と接しつつ送られる。この加圧ローラ４の表層に、外気から取り入れた空気を、ダクト１０を通じてダクト吹き出し口１０ａから気流として吹き付けるようにしている。

加圧ローラ４のまわりには加圧ローラ４の異常発熱を防止するための過昇温防止手段１５としてサーモスタットや温度検知手段としてのセンサ等を備えている。図１に示すように、ダクト吹き出し口１０ａから噴出される気流が加圧ローラ４の表層に当たる位置から加圧ローラ４の回転方向下流側に過昇温防止手段１５を配置した構成である。過昇温防止手段１５、温度検知手段については図６でも説明する。

図２は、図１における加圧ローラ４まわりに配置されたダクト吹き出し口１０ａや過昇温防止手段１５や温度検知手段を含む２点鎖線の円で囲まれた部位を拡大して示した図である。図１、図２において、加圧ローラ４の外周に沿う方向上で間隔をあけて配置された、これらダクト吹き出し口１０ａと過昇温防止手段１５との間を遮るようにして遮蔽板９を配置した構成となっている。

図１、図２に示したとおり、遮蔽板９の一端側は加圧ローラ４の近傍に位置し、他端側はダクト１０の一部、上面に接していて、ダクト吹き出し口１０ａから吹き出す風が過昇温防止手段１５や温度検知手段に当たらないように前記ダクト吹き出し口１０ａと過昇温防止手段１５や温度検知手段との間を仕切るようにして遮蔽板９を配置している。

上記構成によって、外気を加圧ローラ４の表層に吹き付ける。これにより、加圧ローラ４を冷やすことができる。そのため、両面通紙時に加圧ローラ４の温度が高すぎて発生する表面と裏面での光沢差が大きすぎる問題や、加圧ローラ４表層の微小な傷などが画像に転写される不具合を防止することができる。また、両面通紙時の加圧分離性に関しても加圧ローラ４の表層温度が高くて発生する分離不良を防止できる。同時に遮蔽板９によって、気流は温度検出手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）や過昇温防止手段（サーモスタット）１５等へは流れない構成なのでこれらセンサの誤動作を防ぐことができる。

定着装置１００は図３（ａ）に示す定着上ユニット１００ｕと、定着下ユニット１００ｄからなる。図３（ａ）では定着上ユニット１００ｕと定着下ユニット１００ｄとが組み合わされた状態で示し、図３（ｂ）では定着下ユニット１００ｄを示している。定着上ユニット１００ｕには定着ローラ１、定着ベルト２、加熱ローラ３、定着側分離板ユニット５、その他の部材等がフレームに取り付けられている。また、定着下ユニット１００ｄには加圧ローラ４、加圧側分離板ユニット６、クリーニングウェブユニット７、温度検出手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）や過昇温防止手段１５、遮蔽板９、ダクト１０、その他の部材等がフレームに取り付けられている。

これら部材のうち、少なくとも加圧ローラ４、加圧側分離板ユニット６、クリーニングウェブユニット７、温度検出手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）や過昇温防止手段１５、遮蔽板９などの諸部材は後に図５で説明するように、加圧ローラユニット１４を構成し、加圧ローラ４の脱圧／加圧のため、支点軸穴１４ｈ（支点軸部１４ａ）を支点として揺動可能に定着装置本体に支持され、加圧ローラ４を定着ベルト２に対して接離させるに必要な範囲で一体的に揺動可能に構成され、配置位置が不動のダクト１０や定着上ユニット１００ｕに対して揺動する。

図４は定着下ユニット１００ｄに、送風装置２０と該送風装置２０から送り出される空気流をダクト１０に導く誘導ダクト１１を組み合わせた状態を示している。本例では送風装置２０として軸流ファンを使用している。送風装置２０と誘導ダクト１１は画像形成装置本体に取り付けられているので、上記加圧ローラユニット１４のように揺動することはなく、不動である。なお、誘導ダクト１１に接続されるダクト１０は定着装置本体に固定されているので不動である。送風装置２０には矢印ａで示すように外気が取り込まれ、誘導ダクト１１内を破線矢印で示す経路で送られて、ダクト１０に導かれダクト１０から図１に示すように、ダクト吹き出し口１０ａを通って加圧ローラ４表層へ外気を吹き付ける構成である。

図５（ａ）は定着下ユニットの斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）に示した定着下ユニットのうち加圧ローラユニットを取り出して示した斜視図、図５（ｃ）は加圧ローラユニットの一部を拡大して示した斜視図である。前記したように、加圧ローラユニット１４は支点軸部１４ａを支点として揺動可能である。支点軸部１４ａは支点軸穴１４ｈに嵌合された支点軸１４ｊの部位をいい、定着装置本体或いは画像形成装置本体など不動の部材に軸支されている。

加圧ローラユニット１４は脱圧／加圧を行う際に一体的に動く。図６（ａ）に示すように、一体的に動く加圧ローラユニット１４には加圧ローラ４端部の温度検知を行う温度検知手段であるサーミスタ１２や非接触温度センサ１３、加圧ローラ４の異常発熱を防止するため加熱を遮断する過昇温防止手段（サーモスタット）１５と、温度検知手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）などが備えられている。図示されるように、非接触温度センサ１３は加圧ローラ４の軸長手方向の略中央部、サーミスタ１２は端部、過昇温防止手段（サーモスタット）１５は非接触温度センサ１３とサーミスタ１２の中間に位置している。本例では風回避対象物の例として、温度検知手段であるサーミスタ１２、非接触温度センサ１３、過昇温防止手段（サーモスタット）１５を設けているがこれらは一例である。風回避対象物としてはここに挙げたもの以外も本発明の対象となるし、また、例示した全てを備える必要もない。

過昇温防止手段１５や温度検知手段よりも、矢印ｂで示す加圧ローラ４の回転方向上流の位置であって、ダクト吹き出し口１０ａよりも下流の位置には遮蔽板９の基端部が位置している。図６（ａ）における１点鎖線で囲んだ領域は遮蔽板９の基端部およびその周辺部を示し、図６（ｂ）のその箇所を拡大して示し、図６（ｃ）にさらに拡大して示している。

図６において、遮蔽板９はその折り返し部９ｂに形成された支持部９ａを加圧ローラユニット１４に設けられた遮蔽板支持部に回動自在に保持されており、該支持部９ａの中心Ｏ１を中心にして回動可能である。遮蔽板９はトーションスプリング１６によって、矢印ｃの方向へ回転モーメントが付与されている。図２に示したように、この回転モーメントによる遮蔽板９の回動は、該遮蔽板に自由端部９ｃの折曲部がダクト１０の上面に当接することにより阻止されている。

図７は図１に示した加圧状態にある定着装置における主要部材の関係を分かりやすく示すために簡略化して示したもので、図７（ａ）は定着装置全体の要部、図７（ｂ）は遮蔽板９およびその周辺の構成を示している。

［加圧状態］
図１、図２、図７を参照しつつ、加圧状態にある定着装置について説明する。遮蔽板９はその基端部を支持部９ａで加圧ローラユニット１４に軸支されている。過昇温防止手段１５、温度検知手段、遮蔽板９および加圧ローラ４は共に第１の支点である支点軸部１４ａを中心に揺動する揺動部材でもある加圧ローラユニット１４上に支持されている。

遮蔽板９はその基端部が加圧ローラ４の表層に近い位置に設けた第２の支点である支持部９ａ、より詳細にはその軸線Ｏ１を中心に揺動可能に、揺動部材である加圧ローラユニット１４上に軸支されている。遮蔽板９は、その自由端部９ｃが定着装置の本体部と一体に設けたスライド面の一例であるダクト１０の上面１０ｂに対して角度θで傾斜して、トーションスプリング１６によるモーメントで当接するように配置されている。

図７では遮蔽板９の左側に吹き出し口7が位置していて、右側に過昇温防止手段１５、温度検知手段が配置されている。ダクト吹き出し口１０ａから吹き出す風が過昇温防止手段８に当たらないようにダクト吹き出し口１０ａと過昇温防止手段１５や温度検知手段との間に遮蔽板９を配置した構成である。

［加圧状態から脱圧状態への移行過程］
図１、図２、図７に示した加圧状態は記録媒体がニップ部ＮＰを通過する間、保持されるが、通紙がなされない状態のもとでは必要性がないため、また、ニップを形成する部材の劣化を防止するため等のため、加圧ローラ４を定着ベルト２（定着ローラ１）から離間させて脱圧状態にする。脱圧状態を図８，図９に示す。加圧状態ではもちろん、脱圧状態のもとでも、ダクト１０からは空気流が供給されている。

このため、図８，図９に示すように、脱圧状態に移行してもダクト吹き出し口１０ａから吹き出す風が過昇温防止手段１５や温度検知手段に当たらないようにダクト吹き出し口１０ａと過昇温防止手段１５や温度検知手段との間に遮蔽板９が位置する態様が維持されるようにしている。

加圧ローラユニット１４の自由端側には図示省略のカム機構が構成されていて、加圧ローラユニット１４を、支点軸部（第１の支点）１４ａを中心にして所定量回動させることができるようになっている。記録媒体がニップ部ＮＰを通過したのち所定のタイミングで上記カム機構が作動することにより、加圧ローラユニット１４は支点軸部（第１の支点）１４ａを中心として図７において矢印ｄの向き（時計回りの向き）に回転することにより、加圧ローラ４は定着ベルト２（定着ローラ１）から離間して脱圧状態を得る。

かかる加圧状態から脱圧状態への移行過程において、加圧ローラユニット１４の自由端側は不動のダクト１０に対して近づく向きに回動する。遮蔽板９に着目すれば座屈する向きの力を受けるが、前記したとおり上面１０ｂに対して角度θ傾斜しているので、遮蔽板９は上面をすべりながらトーションスプリング１６によるモーメントに抗して、軸線Ｏ１（第２の支点である支持部９ａ）を中心に反時計回りの向きに回動する。

このように、加圧ローラユニット１４の揺動に伴い、遮蔽板９はダクト吹き出し口１０ａからの風を過昇温防止手段１５や温度検知手段に対して遮蔽する態位を保持したまま自由端部９ｃをスライド面である上面１０ｂに摺動させつつ揺動して、加圧ローラ４が定着ローラ１（定着ベルト２）から離間して、図８、図９に示す脱圧状態となり加圧ローラユニット１４の回動は停止する。

自由端部９ｃは加圧状態から脱圧状態への移行過程において、かつ、脱圧状態のもとでも、上面１０ｂに対してトーションスプリング１６によるモーメントによって当接した状態を維持しており、ダクト吹き出し口１０ａからの風が過昇温防止手段過昇温防止手段１５や温度検知手段にあたることはない。

このように、遮蔽板９を揺動可能な構成としない場合には、加圧ローラユニット１４の揺動に伴い、遮蔽板９はダクト１０にぶつかるか、或いは、ダクト１０との間に隙間を生じて過昇温防止手段１５や温度検知手段へ外部からの空気流が漏れてしまう。

本発明によれば、遮蔽板９は脱圧時でも加圧時でも加圧ローラ４の動きとリンクして常に気流が過昇温防止手段１５や温度検知手段へ流れない状態を保持するので、脱圧時でも加圧時でも上記センサの誤動作を防ぐことができる。また、そのリンク機構の構成において、特別なセンサやモータ等を使用していないので、簡単で且つ安価な構成で達成できる。脱圧状態から加圧状態に復帰する場合には、上記に述べた態様と逆の工程をたどり、もとの加圧状態となる。

以上のとおり、加圧ローラ４は圧接部ＮＰにおける圧接状態を解除し、また、圧接状態に復帰するために定着ローラ１（定着ベルト２）に対して接離する方向に変位し、過昇温防止手段１５や温度検知手段も加圧ローラ４と共に変位するのに対してダクト１０および定着ローラ１の位置はそれぞれ不動であり、この加圧ローラ４の変位に伴いダクト吹き出し口１０ａから加圧ローラ４までの距離が変わり、それに応じてダクト吹き出し口１０ａ対する過昇温防止手段の位置関係も変わるが、遮蔽板９は加圧ローラ４の変位と連動して変位することにより、ダクト吹き出し口１０ａから吹き出す風が過昇温防止手段過昇温防止手段１５や温度検知手段に当たらないようにダクト吹き出し口１０ａと過昇温防止手段１５や温度検知手段との間に位置する状態を保持する。

過昇温防止手段１５は、加圧ローラ４の表層温度を検知する温度検知手段（サーミスタ１２、非接触温度センサ１３）および加圧ローラ４が異常発熱した場合に該加圧ローラ４が備える加熱手段への通電を遮断する通電遮断手段を含む。これにより、加圧ローラ４の温度を制御できる。加圧ローラ４の表層温度を安定して一定温度に保つことができ、両面通紙時に加圧ローラ４の温度が高すぎて発生する表面と裏面での光沢差が大きすぎる問題や、加圧ローラ４の表層の微小な傷などが画像に転写される不具合を防止することができる。また、両面通紙時の加圧分離性に関しても加圧ローラ４の表層温度が高くて発生する分離不良を防止できる。

図４に示した、送風装置２０としての軸流ファンは遮蔽板９によって気流を塞き止められた箇所に配置している非接触の温度検出手段１３の出力に応じて風量を制御する構成である。かかる構成によって、加圧ローラ４の表層温度を安定して一定温度に保つことができ、両面通紙時に加圧ローラ４の温度が高すぎて発生する表面と裏面での光沢差が大きすぎる問題や、加圧ローラ４表層の微小な傷などが画像に転写される不具合を防止することができる。また、両面通紙時の加圧分離性に関しても加圧ローラ４表層温度が高くて発生する分離不良を防止できる。

さらに、送風装置２０は、図６に示す加圧ローラユニット１４に備えられ、遮蔽板９によって気流を塞き止められ、加圧ローラ４端部の表層温度を検知する箇所に配置している温度検知手段であるサーミスタ１２の出力に応じても風量を制御できる構成である。外気を導く送風装置２０としての軸流ファンの風量制御を加圧ローラ４の搬送領域略中央を検知している非接触温度センサ１３の出力信号だけで行ってしまうと、小サイズ連続通紙を行った際、加圧ローラ４の中央部だけ冷えていて、両端部が温度上昇を起こしている場合に加圧ローラ４を冷やすことができなくなってしまう、上記構成だと、加圧ローラ４端部を検知しているサーミスタ１２の出力で上記軸流ファンの風量制御を行うので、小サイズ紙連続通紙で生じる加圧ローラ４端部の温度上昇にも対応できるようになる。

図１０は本実施例で示した定着装置１００を設けた画像形成装置１４０の概略構成を示している。図１０において、給紙ユニット３１によって、用紙が転写ユニット３４へ搬送される。一方、書き込みユニット３２におけるスキャナによる信号もしくはプリンタからの信号に対応した光によって、作像ユニット３３内の感光体が露光される。感光体上に露光されることにより担持された潜像は作像ユニット３３により可視像化されてから転写ベルトに転写され、転写ユニット３４において、搬送されてきた用紙に未定着のトナー像として転写される。この未定着トナー像は定着装置１００で定着される。また、両面画像形成モードでは、片面に画像が形成された用紙が両面ユニット３６で反転され、再び転写ユニット３４へ搬送されて、他の片面（裏面）に未定着のトナー像として画像が転写され、定着装置１で定着されたのち、排紙トレイ３７に排出される。

上記構成によって、画像安定性に優れ、分離性にも優れ、過昇温防止手段に対する安全性に対しても信頼性のある画像形成装置を提供することができる。

１ 定着ローラ
２ 定着ベルト
３ 加熱ローラ
４ 加圧ローラ
５ 定着側分離板ユニット
６ 加圧側分離板ユニット
７ クリーニングウェブユニット
９ 遮蔽板
９ａ 支持部（第２の支点）
９ｂ 折り返し部
９ｃ 自由端部
１０ ダクト
１０ａ ダクト吹き出し口
１０ｂ 上面
１１ 誘導ダクト
１２ サーミスタ（風回避対象物としての温度検知手段）
１３ 非接触温度センサ（風回避対象物としての温度検知手段）
１４ 加圧ローラユニット
１４ａ 支点軸部（第１の支点）
１４ｊ 支点軸
１４ｈ 支点軸穴
１５ （風回避対象物としての）過昇温防止手段（サーモスタット）
１６ トーションスプリング
１７ｕ 上ガイド
１７ｄ 下ガイド
２０ 送風装置
３１ 給紙ユニット
３２ 書き込みユニット
３３ 作像ユニット
３４ 転写ユニット
３６ 両面ユニット
３７ 排紙トレイ
１００ 定着装置
１４０ 画像形成装置
１００ｄ 定着下ユニット
１００ｕ 定着上ユニット
ＮＰ ニップ部
ａ、ｂ、ｃ、ｄ 矢印
Ｏ１ 軸線

特許第３５６６４６６号公報 特開２００７−０５７７７５号公報

Claims (5)

1. 定着回転体と、前記定着回転体に圧接する加圧回転体とを有し、前記定着回転体と前記加圧回転体との圧接部に未定着トナー像を保持した面が前記定着回転体に接触する向きで記録媒体が接しつつ搬送される過程で、該記録媒体上に担持された未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置であって、
   ダクトを通じてダクト吹き出し口から気流を前記未定着トナー像を保持していない側の記録媒体と接触する前記加圧回転体の表層に吹き付けるようにした定着装置において、
   前記加圧回転体のまわりには前記加圧回転体の異常発熱を防止する過昇温防止手段又は前記加圧回転体の温度検知を行う温度検知手段の何れかを含む風回避対象物や、前記ダクト吹き出し口を備え、
   前記ダクト吹き出し口から吹き出す風が前記風回避対象物に当たらないように前記ダクト吹き出し口と前記風回避対象物との間に遮蔽板を配置し、
   前記加圧回転体は前記圧接部における圧接状態を解除し、また、圧接状態に復帰するために前記定着回転体に対して接離する方向に変位し、前記風回避対象物も前記加圧回転体と共に変位するのに対して前記ダクトおよび前記定着回転体の位置はそれぞれ不動であり、この加圧回転体の変位に伴い前記ダクト吹き出し口から前記加圧回転体までの距離が変わり、それに応じて前記ダクト吹き出し口に対する前記風回避対象物の位置関係も変わるが、前記遮蔽板は前記加圧回転体の変位と連動して変位することにより、前記ダクト吹き出し口から吹き出す風が前記風回避対象物に当たらないように前記風回避対象物との間に位置する状態を保持することを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、
   前記風回避対象物、前記遮蔽板および前記加圧回転体は共に第１の支点を中心に揺動する揺動部材上に支持されており、前記遮蔽板はその基端部が前記加圧回転体の表層に近い位置に設けた第２の支点を中心に揺動可能に該揺動部材上に軸支され、その自由端部が当該定着装置の本体部と一体に設けたスライド面に対して傾斜して当接するように配置されていて、
   前記揺動部材の前記揺動に伴い、前記遮蔽板は前記ダクト吹き出し口からの風を前記風回避対象物に対して遮蔽する態位を保持したまま前記自由端部を前記スライド面に摺動させつつ前記第２の支点を中心に揺動可能であることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１又は２に記載の定着装置において、
   前記加圧回転体の表層に前記ダクト吹き出し口からの気流を吹き付ける送風装置は、前記風回避対象物としての温度検知手段の出力に応じて風量が制御されることを特徴とする定着装置。
4. 請求項３に記載の定着装置において、
   前記温度検知手段は、前記加圧回転体の端部の表層温度を検知する温度検知手段であることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１乃至４の何れか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。

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