JP5942439B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１の画像形成装置は、加熱ロール及び加圧ロールを備えた定着器を有している。そして、定着器には、加熱ロールの温度を検出する非接触方式の温度センサが設けられている。さらに、特許文献１の画像形成装置には、温度センサのセンサ面を避けて筐体の外部まで空気を流すエアー流路形成手段（整流板、ファン等）が設けられている。

特開２００５−３５２１９３号公報

本発明は、回転体に送風して冷却する構成において、回転体の温度を精確に測定することができる定着装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明の請求項１に係る定着装置は、回転して記録媒体を搬送する回転体と、前記回転体の内側又は外側に配置され、前記回転体によって搬送される記録媒体上の現像剤を定着するために加熱する加熱源と、前記回転体における記録媒体と接触しない一部が入り込む流路を形成するダクトと、前記ダクト内で前記回転体の回転方向と前記ダクトに送り込まれる空気が流れる方向とが反対向きとなるように前記ダクトに空気を送り込んで前記回転体を冷却する冷却手段と、前記ダクトの外側で、前記回転体と記録媒体とが接触する位置よりも前記回転体の回転方向の上流側でかつ前記ダクトよりも下流側で前記回転体の外周面と対向して配置され、前記回転体の温度を測定する温度測定手段と、前記回転体の外周面と対向して配置され、前記ダクトと前記回転体との隙間から前記回転体と前記温度測定手段との間へ向けて流れ出る空気の流れを規制する規制部材と、を有する。

本発明の請求項２に係る定着装置は、回転して記録媒体を搬送する回転体と、前記回転体の内側又は外側に配置され、前記回転体によって搬送される記録媒体上の現像剤を定着するために加熱する加熱源と、前記回転体の一部が入り込む流路を形成するダクトと、前記ダクトに空気を送り込んで前記回転体を冷却する冷却手段と、前記ダクトの外側で前記回転体の外周面と対向して配置され、前記回転体の温度を測定する温度測定手段と、前記回転体の軸方向を長手方向とし、前記回転体における記録媒体の非通過領域で前記回転体と接触して、前記回転体における記録媒体の通過領域で前記回転体の外周面と間隔をあけて設けられ、前記ダクトと前記回転体との隙間から前記回転体と前記温度測定手段との間へ向けて流れ出る空気の流れを規制する規制部材と、を有する。

本発明の請求項３に係る定着装置は、前記規制部材は、前記回転体における記録媒体の非通過領域で前記回転体の回転軸と接触する。

本発明の請求項４に係る定着装置は、前記規制部材は、少なくとも一部が前記回転体の周方向に沿った円弧状に形成されている。

本発明の請求項５に係る定着装置の前記規制部材は、前記回転体の軸方向を長手方向とし、該長手方向の全長に亘って前記回転体と接触する。

本発明の請求項６に係る定着装置は、前記加熱源により加熱され記録媒体上の未定着現像剤を現像剤側から加熱して記録媒体に定着させる定着回転体が設けられ、前記回転体は、前記定着回転体との間に記録媒体を挟んで加圧する加圧回転体である。

本発明の請求項７に係る画像形成装置は、記録媒体に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、前記現像剤像形成手段で形成された現像剤像を記録媒体に定着する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記冷却手段を動作させ、前記回転体の温度を制御する制御手段と、を有する。

本発明の請求項８に係る画像形成装置は、記録媒体に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、前記現像剤像形成手段で形成された現像剤像を記録媒体に定着する請求項６に記載の定着装置と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記冷却手段を動作させ、前記加圧回転体の温度を制御する制御手段と、前記定着装置で表面の現像剤像が定着された記録媒体の表面と裏面を反転させて前記現像剤像形成手段へ搬送する反転搬送手段と、を有する。

請求項１の発明は、回転体とダクトとの隙間から流れる空気の流れを規制する規制部材が無い構成に比べて、回転体に送風して冷却する構成において、回転体の温度を精確に測定することができる。

請求項２の発明は、回転体とダクトとの隙間から流れる空気の流れを規制する規制部材が無い構成に比べて、回転体に送風して冷却する構成において、回転体の温度を精確に測定することができる。

請求項３の発明は、回転体と接触する規制部材を有する構成に比べて、回転体の傷の発生を抑制することができる。

請求項４の発明は、平板状の規制部材を有する構成に比べて、回転体と温度測定手段との間へ向かう空気の流れを抑制することができる。

請求項５の発明は、回転体と接触しない規制部材を有する構成に比べて、回転体と温度測定手段との間へ向かう空気の流れを抑制することができる。

請求項６の発明は、加圧回転体を冷却しない構成に比べて、記録媒体の両面に現像剤像を定着したときの表裏での光沢度の差を低減することができる。

請求項７の発明は、回転体の温度を制御しない構成に比べて、定着毎の現像剤像の光沢度の差を低減することができる。

請求項８の発明は、加圧回転体の温度を制御しない構成に比べて、記録媒体の両面に現像剤像を定着したときの表裏での光沢度の差を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成ユニットの構成図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置の構成図である。 （Ａ）本発明の第１実施形態に係る加圧ロール及び規制部材の軸方向の断面図（図３のＡ−Ａ´断面）である。（Ｂ）本発明の第１実施形態に係る規制部材の端部の斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置内を空気が流れる状態を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る定着装置の構成図である。 （Ａ）本発明の第２実施形態に係る加圧ロール及び規制部材の軸方向の断面図（図６のＢ−Ｂ´断面）である。（Ｂ）本発明の第２実施形態に係る規制部材の端部の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る定着装置内を空気が流れる状態を示す説明図である。 本発明の第３実施形態に係る定着装置の構成図である。 （Ａ）本発明の第３実施形態に係る加圧ロール及び規制部材の軸方向の断面図（図９のＣ−Ｃ´断面）である。（Ｂ）本発明の第３実施形態に係る規制部材の端部の斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る定着装置のダクト内を空気が流れる状態を示す説明図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。

（全体構成）
図１には、第１実施形態の一例としての画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、上下方向（図示の矢印Ｙ方向）の下側から上側へ向けて、記録媒体の一例としての記録用紙Ｐが収容される用紙収容部１２と、用紙収容部１２の上に設けられ用紙収容部１２から供給される記録用紙Ｐに画像形成を行う画像形成部１４と、を有している。さらに、画像形成装置１０は、画像形成部１４の左上側に一体的に設けられ画像形成された記録用紙Ｐを排出する排出部１６と、排出部１６の上に設けられ読取原稿Ｇを読み取る原稿読取部１８と、画像形成部１４内に設けられ画像形成装置１０及び後述する定着装置１００の各部の動作を制御する制御手段の一例としての制御部２０と、を有している。なお、以後の説明では、画像形成装置１０の上下方向をＹ方向、水平方向をＸ方向と記載し、Ｘ方向及びＹ方向と直交する方向をＺ方向と記載する。

用紙収容部１２は、サイズの異なる記録用紙Ｐが収容される第１収容部２２、第２収容部２４、第３収容部２６、及び第４収容部２８がＹ方向に並んで設けられている。第１収容部２２、第２収容部２４、第３収容部２６、及び第４収容部２８には、収容された記録用紙Ｐを画像形成装置１０内に設けられた搬送路３０に送り出す送り出しロール３２が設けられており、搬送路３０における送り出しロール３２よりも下流側には、記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送ロール３４及び搬送ロール３６が設けられている。また、搬送路３０における記録用紙Ｐの搬送方向で、搬送ロール３６よりも下流側であり且つ画像形成部１４内には、記録用紙Ｐを一端停止させると共に決められたタイミングで二次転写部３７（詳細は後述する）へ送り出す位置合せロール３８が設けられている。

画像形成部１４は、装置本体である筐体１６Ａを有している。筐体１６Ａは、画像形成装置１０の正面視で画像形成部１４の左上部が中央上部及び右上部よりも上側に突出されている。そして、排出部１６の上端に原稿読取部１８の左端部が結合されている。これにより、画像形成装置１０には、画像形成部１４の上面、原稿読取部１８の下面、及び排出部１６の右側面で囲まれた排出領域１９が形成されている。排出領域１９では、排出部１６からの記録用紙Ｐの排出及び積載が行われる。

搬送路３０を挟んで第４収容部２８の搬送ロール３６側とは反対側には、画像形成装置１０の正面視で左側面に設けられた折り畳み式の手差給紙部３９から搬送路３０へ記録用紙Ｐが搬送される予備搬送路４０が設けられている。予備搬送路４０には、手差給紙部３９の記録用紙Ｐを予備搬送路４０に送り出す送り出しロール４２と、送り出しロール４２よりも下流側に設けられ記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送する複数の搬送ロール４４とが設けられており、予備搬送路４０の下流側端部は搬送路３０に接続されている。

また、画像形成部１４で搬送路３０における二次転写部３７よりも下流側には、記録用紙Ｐ上の現像剤（トナー）を溶融及び加圧して記録用紙Ｐに定着する定着装置１００が設けられている。なお、定着装置１００の詳細は後述する。

図１及び図２に示すように、画像形成部１４の中央には、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーを組合せて記録用紙Ｐにトナー画像（現像剤像）を形成する現像剤像形成手段の一例としての画像形成ユニット６０が設けられている。画像形成ユニット６０は、潜像を保持する潜像保持体としての感光体６２Ｋ、６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃが、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーに対応して設けられている。なお、以後の説明では、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃを区別する必要がある場合は、数字の後にＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃのいずれかの英字を付して説明し、同様の構成でＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃを区別する必要がない場合は、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの記載を省略する。

図２に示すように、感光体６２Ｋ、６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃは、この順番で図示の右斜め上方に向けて並んでおり、それぞれ矢印ｂ方向（図示の反時計回り方向）に回転すると共に光照射によって形成される静電潜像を外周面に保持するようになっている。また、各感光体６２Ｋ、６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃの周囲には、矢印ｂ方向に沿って順に、帯電ロール６６、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド６８、現像器７２、中間転写ベルト６４（一次転写ロール７４）、及びクリーニングロール７６が設けられている。

帯電ロール６６は、一例として、ステンレス鋼製の軸部の周囲に導電性弾性層、中間層、及び表面樹脂層を含む複数の層（いずれも図示省略）が形成された構成となっている。また、帯電ロール６６は、外周面が感光体６２の表面層と接触して従動するように軸部が回転可能に設けられており、電圧印加部（図示省略）から電圧が印加されることにより生じる放電により、感光体６２の外周面を帯電させるようになっている。

ＬＥＤヘッド６８は、帯電ロール６６により帯電した感光体６２の外周面に各トナー色に対応した光を照射（露光）して静電潜像を形成するようになっている。なお、感光体６２への露光手段として、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの４色共通でレーザ光をポリゴンミラーで走査する方式を用いてもよい。

現像器７２は、感光体６２に形成された潜像へ現像剤を供給して現像剤像（トナー画像）を形成する現像ロール７１と、現像ロール７１へ現像剤を循環搬送する搬送部材７３Ａ及び７３Ｂとを有している。なお、現像剤としては、主にトナーとキャリアを含む二成分現像剤、トナーを主とする一成分現像剤のいずれを用いても良い。

中間転写ベルト６４は、無端状に形成されており、二次転写部３７に設けられたベルト搬送ロール８２と、ベルト搬送ロール８２の右下方に設けられたベルト搬送ロール８４と、ベルト搬送ロール８２の右斜め上方に設けられモータ（図示省略）で駆動される駆動ロール８６とに巻き掛けられて矢印ａ方向（図示の時計回り方向）に周回移動可能に支持されている。中間転写ベルト６４の外周面は、トナー画像が転写される転写面とされており、中間転写ベルト６４の駆動ロール８６からベルト搬送ロール８４までの転写面に感光体６２Ｋ、６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃの外周面が接触している。

一方、中間転写ベルト６４を挟んで感光体６２Ｋ、６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃの反対側には、一次転写ロール７４（７４Ｋ、７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ）が設けられている。一次転写ロール７４は、中間転写ベルト６４の内周面に接触しており、電圧印加部（図示省略）から電圧が印加されることで、接地された感光体６２との電位差により、感光体６２のトナー画像を中間転写ベルト６４の転写面へ一次転写させるようになっている。これにより、中間転写ベルト６４が１周する間に中間転写ベルト６４上に各トナー画像が重ねて転写される。

また、中間転写ベルト６４を挟んでベルト搬送ロール８４と反対側には、トナー濃度検出センサ８８が設けられている。トナー濃度検出センサ８８は、中間転写ベルト６４の転写面に転写されたトナー画像の濃度を検出する機能を有している。さらに、中間転写ベルト６４を挟んで駆動ロール８６と反対側には、二次転写後の中間転写ベルト６４の転写面に残留したトナー等を清掃する清掃部材９２が設けられている。

二次転写部３７は、中間転写ベルト６４が巻き掛けられたベルト搬送ロール８２と、中間転写ベルト６４を挟んでベルト搬送ロール８２側とは反対側に設けられた二次転写ロール８９とで構成されている。ベルト搬送ロール８２又は二次転写ロール８９には、電圧印加部（図示省略）から電圧が印加されるようになっており、ベルト搬送ロール８２と二次転写ロール８９との電位差により、中間転写ベルト６４上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に二次転写されるようになっている。

図１に示すように、画像形成部１４の清掃部材９２よりも右側には、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ７７Ｋ、７７Ｙ、７７Ｍ、７７Ｃが交換可能に設けられている。また、画像形成部１４の搬送路３０よりも左側には、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うために記録用紙Ｐが搬送及び反転される反転搬送手段の一例としての両面搬送路９４が設けられている。

両面搬送路９４は、搬送路３０における記録用紙Ｐの搬送方向で後述する定着装置１００よりも下流側に設けられた搬送ロール９５と、搬送ロール９５よりも下流側に設けられ回転方向が切り換え可能とされた搬送ロール９６との間に一端が接続されており、他端が位置合せロール３８の上流側に接続されている。また、両面搬送路９４には、搬送ロール９６から送り込まれる記録用紙Ｐを位置合せロール３８へ向けて搬送する複数の搬送ロール９７が設けられている。これにより、両面画像形成時には、定着装置１００で表面側にトナー画像が定着された記録用紙Ｐが、搬送ロール９６の逆回転及び経路切り替え部材（図示省略）により両面搬送路９４に進入し、再度、位置合せロール３８に進入することで、記録用紙Ｐの表面と裏面が反転されるようになっている。

また、排出部１６における搬送ロール９５よりも下流側で、搬送路３０から排出領域１９側へ分岐された搬送路３１には、画像形成部１４の上部に設けられた下置台５２へ記録用紙Ｐを排出する下排出ロール５４が設けられている。そして、下排出ロール５４に隣接する位置には、下置台５２上に積載された記録用紙Ｐの積載高さを検知する下検知部５５が設けられている。また、排出部１６における搬送ロール９５よりも下流側の搬送路３０には、下置台５２の上方に設けられた上置台５６へ記録用紙Ｐを排出する上排出ロール５７が設けられている。そして、上排出ロール５７に隣接する位置には、上置台５６上に積載された記録用紙Ｐの積載高さを検知する上検知部５８が設けられている。

一方、原稿読取部１８は、読取原稿Ｇを１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置４５と、原稿搬送装置４５の下側に配置され１枚の読取原稿Ｇが載せられるプラテンガラス４７と、原稿搬送装置４５によって搬送された読取原稿Ｇ又はプラテンガラス４７に載せられた読取原稿Ｇを読み取る原稿読取装置４９とが設けられている。原稿搬送装置４５は、一対の搬送ロール４６が複数配置された自動搬送路４８を有しており、自動搬送路４８の一部は、記録用紙Ｐがプラテンガラス４７上を通るように配置されている。また、原稿読取装置４９は、プラテンガラス４７の左端部に静止した状態で原稿搬送装置４５によって搬送された読取原稿Ｇを読み取り、又はＸ方向に移動しながらプラテンガラス４７に載せられた読取原稿Ｇを読み取るようになっている。

次に、画像形成装置１０における画像形成工程について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１０が作動すると、画像処理装置（図示省略）又は外部から、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像データがＬＥＤヘッド６８（図２参照）に出力される。続いて、ＬＥＤヘッド６８から画像データに応じて出射された光は、帯電ロール６６により帯電された感光体６２の外周面（表面）を露光し、各感光体６２の表面には各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。さらに、各感光体６２の表面に形成された静電潜像は、各現像器７２によってトナー画像として現像される。そして、各感光体６２の表面のトナー画像は、一次転写ロール７４によって中間転写ベルト６４に順次多重転写される。

一方、用紙収容部１２から送り出され、搬送路３０を搬送されてきた記録用紙Ｐは、位置合せロール３８により、中間転写ベルト６４への各トナー画像の多重転写とタイミングを合わせて二次転写部３７に搬送される。そして、中間転写ベルト６４上に多重転写されたトナー画像は、二次転写部３７に搬送されてきた記録用紙Ｐ上に二次転写ロール８９によって二次転写される。

続いて、トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置１００へ搬送される。そして、定着装置１００では、トナー画像が定着ロール１０２及び加圧ロール１０４によって加熱、加圧されることで記録用紙Ｐに定着される。さらに、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、排出部１６から下置台５２又は上置台５６へ排出される。なお、記録用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置１００で表面に画像定着を行った後、この記録用紙Ｐの下端を搬送ロール９６から両面搬送路９４に送り込むと共に位置合せロール３８（搬送路３０）へ送り出すことで、記録用紙Ｐの先端と後端を入れ替える。そして、記録用紙Ｐの裏面の画像形成及び定着を行う。

（要部構成）
次に、定着装置１００について説明する。

図３に示すように、定着装置１００は、装置本体としての筐体１１２を有している。筐体１１２は、Ｘ方向が開放された加圧側カバー部材１１４と、Ｘ方向とは反対方向が開放された定着側カバー部材１１３とが、互いの開放側を対向させて配置した構成となっている。また、筐体１１２には、定着側カバー部材１１３の一端部（下側）及び加圧側カバー部材１１４の一端部（下側）を周縁部とする開口部１１２Ａが形成されている。さらに、筐体１１２には、定着側カバー部材１１３の他端部（上側）及び加圧側カバー部材１１４の一端部（上側）を周縁部とする開口部１１２Ｂが形成されている。開口部１１２Ａは、記録用紙Ｐの進入口であり、開口部１１２Ｂは、記録用紙Ｐの排出口である。

また、定着装置１００は、定着回転体の一例としての定着ロール１０２と、回転体及び加圧回転体の一例としての加圧ロール１０４と、加圧ロール１０４の一部が入り込むダクト１０６と、ダクト１０６に空気を送り込む冷却手段の一例としての冷却ファン１０８と、加圧ロール１０４の外周面と対向して配置された規制部材１１０と、ダクト１０６の外側で加圧ロール１０４の温度を測定する温度測定手段の一例としての温度センサ１１７と、定着ロール１０２の温度を測定する温度センサ１１９と、温度センサ１１７で測定された温度に基づいて冷却ファン１０８を動作させ、加圧ロール１０４の温度を制御する制御手段の一例としての制御部２０（図１参照）と、を有している。

定着ロール１０２は、一例として、Ｚ方向を軸方向とする円筒状の芯金１０２Ａの外周面にシリコンゴム層及びフッ素樹脂からなる離型層（図示省略）が被覆された構成となっている。芯金１０２Ａの内側には、搬送される記録用紙Ｐ上の現像剤を定着するために加熱する加熱源の一例としてのハロゲンランプ１０３が挿入されている。また、芯金１０２Ａの両端部は、筐体１１２に設けられたベアリング（図示省略）により、矢印Ａ方向（図示の時計回り方向）に回転可能に支持されている。そして、芯金１０２ＡのＺ方向の一端には、ギヤ及びモータを含む駆動源（図示省略）が接続されている。この駆動源は、既述の制御部２０（図１参照）により回転又は停止が制御される。定着ロール１０２は、ハロゲンランプ１０３により加熱され記録用紙Ｐ上の未定着現像剤を現像剤側から加熱して記録用紙Ｐに定着させる。

加圧ロール１０４は、一例として、Ｚ方向を軸方向とする円柱状で回転軸の一例としての芯金１０４Ａの周囲に、シリコンゴム層及びフッ素樹脂からなる離型層（図示省略）が被覆された構成となっている。また、芯金１０４Ａの両端部は、筐体１１２に設けられたベアリング（図示省略）により、矢印Ｂ方向（図示の反時計回り方向）に回転可能に支持されている。さらに、加圧ロール１０４は、バネを含む付勢手段（図示省略）の付勢力により、定着ロール１０２に押し付けられており、定着ロール１０２との間に記録用紙Ｐを挟んで加圧する。

加えて、加圧ロール１０４及び定着ロール１０２の外周面には、定着ロール１０２と加圧ロール１０４とが記録用紙Ｐを挟む部分であるニップ部Ｎが形成されている。また、加圧ロール１０４は、定着ロール１０２の回転に合わせて従動回転するようになっており、この定着ロール１０２及び加圧ロール１０４の回転により、記録用紙Ｐが矢印Ｃ方向に進入、排出されるようになっている。ここで、記録用紙Ｐがニップ部Ｎを通っている間、定着ロール１０２の加熱及び加圧ロール１０４の加圧によりトナーＴ（トナー画像）が溶融され、記録用紙Ｐがニップ部Ｎから排出されることで溶融されたトナーＴが凝固し、記録用紙Ｐに定着される。

ダクト１０６は、筐体１６Ａ（図１参照）の側壁に設けられた外気取込口（図示省略）から外気が流入する湾曲した流入部１０６Ａと、流入部１０６ＡのＹ方向上端からＹ方向へ直線状に延びる本体部１０６Ｂと、本体部１０６ＢのＹ方向上端から開口部１１２Ｂへ向かって湾曲した排出部１０６Ｃと、を含んで構成されている。そして、流入部１０６Ａと本体部１０６Ｂとの接続部位に冷却ファン１０８が設けられている。

本体部１０６Ｂは、定着装置１００の外側から加圧側カバー部材１１４内へ挿入されている。また、本体部１０６Ｂは、加圧側カバー部材１１４内における加圧ロール１０４のニップ部Ｎ側とは反対側に配置されている。そして、本体部１０６Ｂの一部には、加圧ロール１０４のニップ部Ｎ側とは反対側の一部が入り込んでいる。このようにして、ダクト１０６は、ニップ部Ｎがある空間Ｓとは仕切られると共に加圧ロール１０４の一部が入り込む流路１０５を形成している。さらに、筐体１１２内における本体部１０６Ｂの加圧ロール１０４側の側壁１０７には、詳細を後述する規制部材１１０が設けられている。

冷却ファン１０８は、制御部２０（図１参照）により回転又は停止の動作が制御されており、本実施形態では一例として、記録用紙ＰへのトナーＴの定着動作中に冷却ファン１０８が継続して回転する設定となっている。また、冷却ファン１０８は、回転してダクト１０６内に外気（空気）を送り込み、加圧ロール１０４を冷却するようになっている。

温度センサ１１７は、一例として、サーミスタ（図示省略）を含むＮＣ（Ｎｏｎ−Ｃｏｎｔａｃｔ）センサであり、空間Ｓ内で加圧ロール１０４の外周面と間隔をあけて設けられて（対向して配置されて）いる。なお、本実施形態では、温度センサ１１７を加圧側カバー部材１１４内で且つ開口部１１２Ａの近くに配置している。また、温度センサ１１７は、加圧ロール１０４表面から放出された赤外線量に基づいて温度情報を出力するようになっている。そして、制御部２０（図１参照）は、温度センサ１１７で測定された加圧ロール１０４の温度が設定温度以上の場合は、冷却ファン１０８の回転速度を増加させるようになっている。

温度センサ１１９は、一例として、サーミスタ（図示省略）を含むＮＣセンサであり、空間Ｓ内で定着ロール１０２の外周面と間隔をあけて設けられている。なお、本実施形態では、温度センサ１１９を定着側カバー部材１１３内で且つ開口部１１２Ｂの近くに配置している。また、温度センサ１１９は、定着ロール１０２表面から放出された赤外線量に基づいて温度情報を出力するようになっている。そして、制御部２０（図１参照）では、得られた定着ロール１０２の温度が加熱設定温度よりも低いときはハロゲンランプ１０３を点灯し、加熱設定温度以上の場合はハロゲンランプ１０３を消灯する。

次に、規制部材１１０について説明する。

図４（Ｂ）に示すように、規制部材１１０は、Ｚ方向を軸方向とする円柱状の軸部１１０Ａと、軸部１１０Ａの外周面の一部から径方向へ延出しＺ方向を長手方向とする矩形状の板状部１１０Ｂと、板状部１１０Ｂの短手方向で軸部１１０Ａ側とは反対側の端部に連続して形成された湾曲部１１０Ｃと、湾曲部１１０Ｃの内周面に固定された接触部１１０Ｄと、を含んで構成されている。

軸部１１０Ａは、Ｚ方向の両端面から外側へ円柱状の支軸１１５が突出している。そして、支軸１１５は、ダクト１０６の側壁１０７（図３参照）に形成された環状の軸受部１０７Ａ（図３参照）に挿入され支持されている。また、板状部１１０Ｂは、Ｚ方向の長さが加圧ロール１０４のＺ方向の長さよりも僅かに短くなっている。

湾曲部１１０Ｃは、Ｘ−Ｙ面において加圧ロール１０４（図３参照）の周方向に沿った円弧状に形成されており、Ｚ方向を長手方向としている。そして、湾曲部１１０ＣのＺ方向の長さは、板状部１１０ＢのＺ方向の長さと同じになっている。また、接触部１１０Ｄは、一例として、厚さが０．２ｍｍ程度のシート状部材であり、架橋ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を含んでいる。そして、接触部１１０Ｄは、湾曲部１１０Ｃの内周面でＺ方向の両端部に接着剤で固定されている。

図４（Ａ）に示すように、加圧ロール１０４におけるＺ方向の記録用紙Ｐの通過領域をＷＡ、非通過領域をＷＢ１、ＷＢ２とすると、通過領域ＷＡは中央部に配置されており、非通過領域ＷＢ１、ＷＢ２は両端部に配置されている。ここで、規制部材１１０は、接触部１１０Ｄが非通過領域ＷＢ１、ＷＢ２で加圧ロール１０４の外周面と接触している。そして、規制部材１１０は、通過領域ＷＡで加圧ロール１０４の外周面と間隔をあけて設けられている（対向配置されている）。この間隔は、接触部１１０Ｄの厚さに相当する大きさとなっている。

なお、図３に示すように、規制部材１１０は、加圧ロール１０４の周方向に沿って湾曲部１１０Ｃの内周面が対向配置されるように位置調整された後、軸部１１０Ａ又は板状部１１０Ｂが加圧側カバー部材１１４に固定されている。

（作用）
次に、第１実施形態の作用について説明する。

図５に示すように、定着装置１００では、温度センサ１１９で検出される定着ロール１０２の温度が加熱設定温度となり、定着装置１００が定着動作可能となるとき、制御部２０（図１参照）が冷却ファン１０８を回転させる。これにより、ダクト１０６内に外気（空気）が送り込まれる。なお、図５では、ダクト１０６内の空気流（送風）を太い矢印ＦＬ又は太い矢印ＦＡで示している。

続いて、ダクト１０６内（流路１０５）の空気流ＦＬは、加圧ロール１０４の周辺を流れて加圧ロール１０４から熱を奪うと共に、排出部１０６Ｃから開口部１１２Ｂを通って、画像形成装置１０の排出領域１９（図１参照）へ排出される。これにより、加圧ロール１０４が冷却される。

ここで、加圧ロール１０４を冷却する空気流ＦＬの一部である空気流ＦＡは、側壁１０７と加圧ロール１０４との間（隙間）から温度センサ１１７と加圧ロール１０４との間（空間Ｓ側）へ向けて、あるいは定着ロール１０２へ流れようとする。しかし、規制部材１１０の湾曲部１１０Ｃと加圧ロール１０４との隙間が狭いため、湾曲部１１０Ｃにおいて空気の流れが規制（抑制）される。このように、空気流ＦＡが定着ロール１０２側へ流れることが抑制され、定着ロール１０２の温度低下が抑制されると共に、搬送中の記録用紙Ｐが空気流ＦＡで振動することが抑制されて、記録用紙Ｐの先端のニップ部Ｎへの進入角度の変動が抑制される。

また、定着装置１００では、湾曲部１１０Ｃにより空気の流れが規制されることで、温度センサ１１７と加圧ロール１０４との隙間に空気が流れにくくなるので、温度センサ１１７において空気流により生じる加圧ロール１０４の外周面の温度測定誤差が低減される（加圧ロール１０４の温度が精確に測定される）。

さらに、定着装置１００では、図４（Ａ）に示すように、記録用紙Ｐの通過領域ＷＡにおいて規制部材１１０が加圧ロール１０４の外周面と非接触状態になっている。これにより、加圧ロール１０４の記録用紙Ｐの通過領域ＷＡにおいて、規制部材１１０による傷の発生が抑制される。なお、図３に示すように、温度センサ１１７は加圧ロール１０４と非接触配置されているため、温度センサ１１７により加圧ロール１０４の外周面に傷が生じることはない。

加えて、定着装置１００では、加圧ロール１０４が冷却されて温度制御されるので、記録用紙Ｐの両面にトナー像（トナー画像）を定着するとき、先に定着された表面への過剰な熱供給が抑制され、記録用紙Ｐの表面と裏面でトナー画像の光沢度差が小さくなる。さらに、定着装置１００では、既述のように加圧ロール１０４の外周面の温度測定誤差が低減されるので、表面の定着時と裏面の定着時とで加圧ロール１０４の温度が設定温度に保持される。これにより、記録用紙Ｐの表面と裏面でのトナー画像の光沢度の差がさらに低減される。なお、記録用紙Ｐの表面のみの定着においても、加圧ロール１０４が冷却されて温度制御されるので、定着毎のトナー像の光沢度の差が低減される。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図６には、第２実施形態の定着装置１２０が示されている。定着装置１２０は、既述の定着装置１００のダクト１０６（図３参照）に換えてダクト１２２が設けられており、さらに、規制部材１１０（図３参照）に換えて規制部材１３０が設けられている。

ダクト１２２は、定着装置１００のダクト１０６（図３参照）に対して、側壁１０７の加圧ロール１０４側の端部に、加圧ロール１０４の外周面へ向けて斜め方向に延びる傾斜壁１２４が形成されている点が異なっており、その他の構成は同様となっている。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、規制部材１３０は、Ｚ方向を長手方向とする湾曲部１３０Ａと、湾曲部１３０ＡのＺ方向の両端部からＺ方向と直交する方向へ延びる腕部１３０Ｂ、１３０Ｃと、腕部１３０Ｂ、１３０Ｃの湾曲部１３０Ａとは反対側の端部に形成された軸受部１３０Ｄ、１３０Ｅと、を含んで構成されている。

湾曲部１３０Ａは、Ｘ−Ｙ面において加圧ロール１０４（図３参照）の周方向に沿った円弧状に形成されている。そして、湾曲部１３０ＡのＺ方向の長さは、加圧ロール１０４のＺ方向の長さよりも長くなっている。なお、湾曲部１３０Ａは、傾斜壁１２４（図６参照）の端部上面と接触している。

腕部１３０Ｂ、１３０Ｃは、加圧ロール１０４のＺ方向両端面に沿って延びる板状部である。なお、腕部１３０Ｂ、１３０Ｃは同様の構成であるため、図７（Ｂ）では、腕部１３０Ｂ側のみを示し、腕部１３０Ｃ側の図示は省略している。

軸受部１３０Ｄ、１３０Ｅは、Ｚ方向に見て環状部の一部がＤカットされた形状となっており、軸受部１３０Ｄ、１３０Ｅの内径は、加圧ロール１０４の芯金１０４Ａの外径よりも僅かに長くなっている。そして、軸受部１３０Ｄ、１３０Ｅの内側に芯金１０４Ａの両端部が挿入されている。即ち、規制部材１３０は、加圧ロール１０４における記録用紙Ｐの非通過領域で加圧ロール１０４の芯金１０４Ａと接触している。

図７（Ａ）に示すように、規制部材１３０は、湾曲部１３０Ａが非通過領域ＷＢ１、ＷＢ２、及び通過領域ＷＡの全長に亘って、加圧ロール１０４の外周面と間隔をあけて対向配置されている。この間隔は、第１実施形態における加圧ロール１０４と湾曲部１１０Ｃ（図３参照）との間隔と同程度となっている。

なお、図６に示すように、規制部材１３０は、加圧ロール１０４の周方向に沿って湾曲部１３０Ａの内周面が対向配置されるように位置調整された後、軸受部１３０Ｄ又は１３０Ｅが加圧側カバー部材１１４に固定されている。

（作用）
次に、第２実施形態の作用について説明する。

図８に示すように、定着装置１２０では、温度センサ１１９で検出される定着ロール１０２の温度が加熱設定温度となり、定着装置１００が定着動作可能となるとき、制御部２０（図１参照）が冷却ファン１０８を回転させる。これにより、ダクト１２２内に外気（空気）が送り込まれる。

続いて、ダクト１２２内（流路１０５）の空気流ＦＬは、加圧ロール１０４の周辺を流れて加圧ロール１０４から熱を奪うと共に、排出部１０６Ｃから開口部１１２Ｂを通って、画像形成装置１０の排出領域１９（図１参照）へ排出される。これにより、加圧ロール１０４が冷却される。

ここで、空気流ＦＬの一部である空気流ＦＡは、側壁１０７（側壁１２４）と加圧ロール１０４との間から温度センサ１１７と加圧ロール１０４との隙間（空間Ｓ側）、あるいは定着ロール１０２へ流れようとする。しかし、規制部材１３０の湾曲部１３０Ａ（図７（Ａ）参照）と加圧ロール１０４との隙間が狭いため、湾曲部１３０Ａにおいて空気の流れが規制される。これにより、定着ロール１０２の温度低下が抑制されると共に、搬送中の記録用紙Ｐが空気流ＦＡで振動することが抑制されて、記録用紙Ｐの先端のニップ部Ｎへの進入角度の変動が抑制される。

また、定着装置１２０では、湾曲部１３０Ａにより空気の流れが規制されることで、温度センサ１１７と加圧ロール１０４との隙間に空気が流れにくくなるので、温度センサ１１７において空気流により生じる加圧ロール１０４の外周面の温度測定誤差が低減される（加圧ロール１０４の温度が精確に測定される）。

さらに、定着装置１２０では、図７（Ａ）に示すように、軸受部１３０Ｄ、１３０Ｅによって湾曲部１３０Ａ及び腕部１３０Ｂ、１３０Ｃが支持されているので、加圧ロール１０４の軸方向全体に亘って加圧ロール１０４の外周面と非接触状態になる。これにより、規制部材１３０による傷の発生が抑制される。

加えて、定着装置１２０では、加圧ロール１０４が冷却されるので、記録用紙Ｐの両面にトナー像（トナー画像）を定着するとき、先に定着された表面への過剰な熱供給が抑制され、記録用紙Ｐの表面と裏面でトナー画像の光沢度差が小さくなる。さらに、定着装置１２０では、既述のように加圧ロール１０４の外周面の温度測定誤差が低減されるので、表面の定着時と裏面の定着時とで加圧ロール１０４の温度が設定温度に保持される。これにより、記録用紙Ｐの表面と裏面でのトナー画像の光沢度の差がさらに低減される。なお、記録用紙Ｐの表面のみの定着においても、加圧ロール１０４が冷却されて温度制御されるので、定着毎のトナー像の光沢度の差が低減される。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部材には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。

図９には、第３実施形態の定着装置１４０が示されている。定着装置１４０は、既述の定着装置１００（図３参照）において、規制部材１１０（図３参照）に換えて規制部材１５０が設けられており、他の構成は定着装置１００と同様である。

図１０（Ｂ）に示すように、規制部材１５０は、Ｚ方向を軸方向とする円柱状の軸部１５０Ａと、軸部１５０Ａの外周面の一部から径方向へ延出しＺ方向を長手方向とする矩形状の板状部１５０Ｂと、板状部１５０Ｂの短手方向で軸部１５０Ａ側とは反対側の端部に連続して形成された湾曲部１５０Ｃと、を含んで構成されている。

軸部１５０Ａは、Ｚ方向の両端面から外側へ円柱状の支軸１５２が突出している。そして、支軸１５２は、ダクト１０６の側壁１０７（図９参照）に形成された軸受部１０７Ａ（図９参照）に挿入され支持されている。また、板状部１５０Ｂは、Ｚ方向の長さが加圧ロール１０４のＺ方向の長さよりも僅かに短くなっている。

湾曲部１５０Ｃは、Ｘ−Ｙ面において加圧ロール１０４（図９参照）の周方向に沿った円弧状に形成されており、Ｚ方向を長手方向としている。そして、湾曲部１５０ＣのＺ方向の長さは、板状部１５０ＢのＺ方向の長さと同じになっている。また、湾曲部１５０Ｃの内周面（加圧ロール１０４と接触する面）には、一例として、架橋ＰＴＦＥの層が設けられている。

図１０（Ａ）に示すように、規制部材１５０は、湾曲部１５０Ｃが非通過領域ＷＢ１、ＷＢ２、及び通過領域ＷＡの全長（Ｚ方向の全長）に亘って、加圧ロール１０４の外周面に接触している。なお、図９に示すように、規制部材１５０は、湾曲部１５０Ｃの内周面が加圧ロール１０４の外周面と接触するように位置調整された後、軸部１５０Ａ又は板状部１５０Ｂ（図１０（Ａ）参照）が加圧側カバー部材１１４に固定されている。

（作用）
次に、第３実施形態の作用について説明する。

図１１に示すように、定着装置１４０では、温度センサ１１９で検出される定着ロール１０２の温度が加熱設定温度となり、定着装置１４０が定着動作可能となるとき、制御部２０（図１参照）が冷却ファン１０８を回転させる。これにより、ダクト１０６内に外気（空気）が送り込まれる。

続いて、ダクト１０６内の空気流ＦＬは、加圧ロール１０４の周辺を流れて加圧ロール１０４から熱を奪うと共に、排出部１０６Ｃから開口部１１２Ｂを通って、画像形成装置１０の排出領域１９（図１参照）へ排出される。これにより、加圧ロール１０４が冷却される。

ここで、加圧ロール１０４を冷却する空気流ＦＬの一部である空気流ＦＡは、側壁１０７と加圧ロール１０４との間から温度センサ１１７と加圧ロール１０４との隙間（空間Ｓ側）、あるいは定着ロール１０２へ流れようとする。しかし、規制部材１５０の湾曲部１５０Ｃと加圧ロール１０４の外周面が接触しているため、湾曲部１５０Ｃにおいて空気の流れが規制される。これにより、空気流ＦＡが定着ロール１０２側へ流れることが抑制され、定着ロール１０２の温度低下が抑制されると共に、搬送中の記録用紙Ｐが空気流ＦＡで振動することが抑制されて、記録用紙Ｐの先端のニップ部Ｎへの進入角度の変動が抑制される。

また、定着装置１４０では、湾曲部１５０Ｃにより空気の流れが規制されることで、温度センサ１１７と加圧ロール１０４との隙間に空気が流れにくくなるので、温度センサ１１７において空気流により生じる加圧ロール１０４の外周面の温度測定誤差が低減される（加圧ロール１０４の温度が精確に測定される）。

加えて、定着装置１４０では、加圧ロール１０４が冷却されるので、記録用紙Ｐの両面にトナー像（トナー画像）を定着するとき、先に定着された表面への過剰な熱供給が抑制され、記録用紙Ｐの表面と裏面でトナー画像の光沢度差が小さくなる。さらに、定着装置１４０では、既述のように加圧ロール１０４の外周面の温度測定誤差が低減されるので、表面の定着時と裏面の定着時とで加圧ロール１０４の温度が設定温度に保持される。これにより、記録用紙Ｐの表面と裏面でのトナー画像の光沢度の差がさらに低減される。そして、記録用紙Ｐの表面のみの定着においても、加圧ロール１０４が冷却されて温度制御されるので、定着毎のトナー像の光沢度の差が低減される。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。

定着装置１００、１２０、１４０は、記録用紙ＰがＹ方向へ排出される縦搬送方式のものに限らず、Ｘ方向へ排出される横搬送方式のものであってもよい。また、温度センサ１１７は、ＮＣセンサに限らず、ＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）センサを用いてもよい。さらに、規制部材１１０、１３０、１５０は、金属製、樹脂製のいずれであってもよい。そして、定着ロール１０２、加圧ロール１０４に換えて、円筒状の定着ベルト、加圧ベルトを用いてもよい。

ダクト１０６は、空気の流れる方向で加圧ロール１０４よりも下流側の部位に仕切壁を設けてもよい。また、ダクト１０６は、筐体１１２の下方側に接続されるものに限らず、筐体１１２の側壁（図示の奥行き方向の壁）に接続されるものであってもよい。さらに、ダクト１０６の排出部１０６Ｃは、開口部１１２Ｂに開口したものに限らず、筐体１１２の側壁を通って筐体１６Ａの側壁へ延びるものであってもよい。そして、冷却ファン１０８は、Ｘ方向に配置されるものに限らず、Ｙ方向に直立配置されるものであってもよい。

接触部１１０Ｄは、１つに限らず、湾曲部１１０Ｃの周方向又は長手方向に複数設けられていてもよい。さらに、Ｚ方向両端部の接触部１１０Ｄは、湾曲部１１０Ｃと加圧ロール１０４との隙間の大きさがＺ方向で均等となるように調整するために、一端と他端で異なる厚さとなってもよい。

また、規制部材１１０は、板状部１１０Ｂ無しで全体が湾曲部１１０Ｃで構成されていてもよい。

回転体は、加圧ロール１０４に限らず、定着ロール１０２や定着後の記録用紙Ｐの反りを矯正するデカーラロール、あるいは記録用紙Ｐを搬送する搬送ロールなどであってもよい。回転体が定着ロール１０２の場合は、加熱源が定着ロール１０２の内側に配置されることになり、回転体がデカーラロール又は搬送ロールの場合は、加熱源がデカーラロール又は搬送ロールの外側に配置されることになる。また、回転体はロールに限らず、筒状のベルト体であってもよい。

１０ 画像形成装置
２０ 制御部（制御手段の一例）
６０ 画像形成ユニット（現像剤像形成手段の一例）
９４ 両面搬送路（反転搬送手段の一例）
１００ 定着装置
１０２ 定着ロール（定着回転体の一例）
１０３ ハロゲンランプ（加熱源の一例）
１０４ 加圧ロール（回転体及び加圧回転体の一例）
１０４Ａ 芯金（回転軸の一例）
１０５ 流路
１０６ ダクト
１０８ 冷却ファン（冷却手段の一例）
１１０ 規制部材
１１７ 温度センサ（温度測定手段の一例）
１２０ 定着装置
１３０ 規制部材
１４０ 定着装置
１５０ 規制部材
Ｓ 空間
ＷＡ 通過領域
ＷＢ 非通過領域

Claims (8)

1. 回転して記録媒体を搬送する回転体と、
   前記回転体の内側又は外側に配置され、前記回転体によって搬送される記録媒体上の現像剤を定着するために加熱する加熱源と、
   前記回転体における記録媒体と接触しない一部が入り込む流路を形成するダクトと、
   前記ダクト内で前記回転体の回転方向と前記ダクトに送り込まれる空気が流れる方向とが反対向きとなるように前記ダクトに空気を送り込んで前記回転体を冷却する冷却手段と、
   前記ダクトの外側で、前記回転体と記録媒体とが接触する位置よりも前記回転体の回転方向の上流側でかつ前記ダクトよりも下流側で前記回転体の外周面と対向して配置され、前記回転体の温度を測定する温度測定手段と、
   前記回転体の外周面と対向して配置され、前記ダクトと前記回転体との隙間から前記回転体と前記温度測定手段との間へ向けて流れ出る空気の流れを規制する規制部材と、
   を有する定着装置。
2. 回転して記録媒体を搬送する回転体と、
   前記回転体の内側又は外側に配置され、前記回転体によって搬送される記録媒体上の現像剤を定着するために加熱する加熱源と、
   前記回転体の一部が入り込む流路を形成するダクトと、
   前記ダクトに空気を送り込んで前記回転体を冷却する冷却手段と、
   前記ダクトの外側で前記回転体の外周面と対向して配置され、前記回転体の温度を測定する温度測定手段と、
   前記回転体の軸方向を長手方向とし、前記回転体における記録媒体の非通過領域で前記回転体と接触して、前記回転体における記録媒体の通過領域で前記回転体の外周面と間隔をあけて設けられ、前記ダクトと前記回転体との隙間から前記回転体と前記温度測定手段との間へ向けて流れ出る空気の流れを規制する規制部材と、
   を有する定着装置。
3. 前記規制部材は、前記回転体における記録媒体の非通過領域で前記回転体の回転軸と接触する請求項２に記載の定着装置。
4. 前記規制部材は、少なくとも一部が前記回転体の周方向に沿った円弧状に形成されている請求項２又は請求項３に記載の定着装置。
5. 前記規制部材は、前記回転体の軸方向を長手方向とし、該長手方向の全長に亘って前記回転体と接触する請求項１に記載の定着装置。
6. 前記加熱源により加熱され記録媒体上の未定着現像剤を現像剤側から加熱して記録媒体に定着させる定着回転体が設けられ、
   前記回転体は、前記定着回転体との間に記録媒体を挟んで加圧する加圧回転体である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 記録媒体に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
   前記現像剤像形成手段で形成された現像剤像を記録媒体に定着する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置と、
   前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記冷却手段を動作させ、前記回転体の温度を制御する制御手段と、
   を有する画像形成装置。
8. 記録媒体に現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
   前記現像剤像形成手段で形成された現像剤像を記録媒体に定着する請求項６に記載の定着装置と、
   前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記冷却手段を動作させ、前記加圧回転体の温度を制御する制御手段と、
   前記定着装置で表面の現像剤像が定着された記録媒体の表面と裏面を反転させて前記現像剤像形成手段へ搬送する反転搬送手段と、
   を有する画像形成装置。

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