画像形成装置
【課題】 スペース効率を高めるため加熱定着装置と排出部の間が短い経路であっても、カールが少なく積載性が優れ、装置品位のよい小型で低コストな画像形成装置を提供することである。
【解決手段】 発熱部を有する加熱体と、この加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置し開口部を有する外装部材と、その開口部を覆う可動外装部材を有し、可動外装部材が開閉可能で、加熱体が加熱時には開動作を行い、非加熱時には閉動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【解決手段】 発熱部を有する加熱体と、この加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置し開口部を有する外装部材と、その開口部を覆う可動外装部材を有し、可動外装部材が開閉可能で、加熱体が加熱時には開動作を行い、非加熱時には閉動作を行う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、ヒータを有する加熱体と、加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年益々、画像形成装置に対し、小型低コストの要望が高まってきている。画像形成装置本体内のスペース効率を高め小型化を図ると同時に部品点数を減らしコストを削減した画像形成装置が考案されてきている。
【０００３】
従来、小型低コストの画像形成装置において、スペース効率を高めるため加熱定着装置をシート排出部の近傍に配置し、排出部までのローラ対をなくし、搬送ガイドを小型化して、低コスト化を実施してきた。
【０００４】
結果として、外装部材と内部機構部品との距離は小さくなり、加熱定着装置の熱は外部へ放出され難くなり、機内は温度上昇しやすくなってきている。
【０００５】
シート上に形成した未定着画像を定着する方法としては、近年では省エネルギーの観点から、熱伝導効率が高く、温度の立ち上がりも速いフィルム加熱方式の加熱定着装置が広く用いられている。
【０００６】
このフィルム加熱方式の加熱定着装置は、ヒータに耐熱性のフィルム（フィルム）を加圧ローラで圧接密着させて摺動搬送させ、フィルムを挟んでヒータと加圧ローラとで形成される圧接ニップ部に未定着画像を担持したシートを導入してフィルムと一緒に搬送させることでフィルムを介して付与されるヒータからの熱と圧接ニップ部の加圧力によって未定着画像をシート上に永久画像として定着させる。
【０００７】
このようなフィルム加熱方式の加熱手段は、たとえば、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、マイクロフィルムリーダプリンタ、画像表示（ディスプレイ）装置、記録機等の画像形成装置において、電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いてシート（転写材シート、エレクトロファックスシート、静電記録シート、印刷紙など）の面に間接（転写）方式もしくは直接方式で形成した目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を永久個着画像として加熱定着処理する画像定着装置に用いられている。
【０００８】
低熱容量で昇温の速い加熱体としては、耐熱性、絶縁性、良熱伝導性のセラッミク材基板と該基板に印刷、焼成等の手段で形成具備させた通電発熱部としての発熱抵抗部を基本構成体とし、発熱抵抗部に電力を供給して発熱させる、全体に低熱容量で昇温の速いセラミックヒータが用いられている。
【０００９】
このフィルム加熱方式の加熱定着装置の構成としては、フィルムを回転可能にガイドする支持部材にルーズに勘合させ、加圧ローラを駆動することでフィルムを加圧ローラに対し従動回転させる方式（加圧ローラ駆動方式）が、フィルムのテンション管理や片寄り制御をしなくて済み、小型化、低コスト化が可能なため、採用されることが多い。
【００１０】
図４は加圧ローラ駆動方式のフィルム加熱定着装置を用いた加熱定着部と該加熱定着部の下流直後にシート排出部を配置した画像形成装置の部分概略構成図である。
【００１１】
以下に図４を参照して、この加圧ローラ駆動方式のフィルム加熱定着装置について概要を説明する。本例加熱手段は特開平４ー４４０７５〜４４０８３、２０４９０８０〜２０４９０８４号公報等に開示の、耐熱フィルムとして円筒状フィルムを使用し、該フィルムを加圧手段としての加圧ローラで回転駆動する、加圧ローラ駆動方式、テンションフリータイプ（フィルムに張力を与えないでフィルムを駆動させるもの）の装置である。
【００１２】
１４は図面に垂直方向を長手とする横長の細板状の発熱体（以下、ヒータと記す）である。
【００１３】
１０は横断面略半円形の横長樋型のフィルムガイド兼用ヒータ支持体であり、このヒータ支持体１０の下面中央部に支持体長手に沿ってヒータ１４を耐熱性接着剤等で固定支持させてある。ヒータ支持体１０は横断面略半円形の外形でフィルム１０の内周をルーズに外嵌させてある。
【００１４】
９０は円筒状（エンドレスベルト状）、薄膜の耐熱性フィルム（以下定着フィルムまたはフィルムと記す）であり、ヒータ１４を支持させたヒータ支持体１０にルーズに外嵌させてある。
【００１５】
１５はヒータ支持体１０の両端部にそれぞれ配設したフィルム端部を受け止めてフィルム９０の寄り移動を規制するフランジ部材である。
【００１６】
８は加圧手段でフランジ部材１５を付勢することによりヒータ支持体１０を付勢している。
【００１７】
１１は加圧部材としての弾性加圧ローラであり、ヒータ支持体１０のヒータ１４の下面とフィルム９０を挟ませてローラ弾性に抗して所定の当接圧をもって互いに圧接させることで所要幅の加熱部としての加熱ニップ部Ｎを形成させてある。
【００１８】
加熱ニップ部Ｎは、画像形成装置上部に位置し、略鉛直方向を向いている。
【００１９】
加圧ローラ１１は不図示の駆動手段により矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ１１の回転によるローラ１１の外面とフィルム９０の外面との加熱ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力でフィルム９０に回転力が作用して、フィルム９０が、その内面がヒータ１４の下面に接触摺動しつつ、ヒータ支持体１０の外周を矢示の時計方向に従動回転する。ヒータ支持体１０はこの回転するフィルム９０のガイドを兼ねる。
【００２０】
ヒータ１４としては一般に、セラミック基板と、基板面に印刷、焼成して具備させた発熱抵抗体を基本構成体とする低熱容量のセラミックヒータが用いられている。
【００２１】
加圧ローラ１１の回転によりフィルム９０が回転され、またヒータ１４が通電により発熱して所定の温度に温調されている状態において、加熱ニップ部Ｎのフィルム９０と加圧ローラ１１との間に、未定着トナー画像Ｔを形成担持させた被加熱材としてのシートＰのトナー画像面が導入ガイド部材８０を通じてフィルム９０側にして導入し、フィルム９０と一緒に加熱ニップ部Ｎを移動させることで、加熱ニップ部ＮにおいてシートＰがフィルム９０を介してヒータ１４で加熱されて未定着トナー画像Ｔの軟化、溶融定着がなされる。加熱ニップ部Ｎを通ったシートＰはフィルム９０面から分離されて搬送される。
【００２２】
６０は定着後のシートを積載する排紙トレイである。
【００２３】
加熱後のシートＰは搬送ガイド４０を通じて、排出ローラ４１と排出コロ５１とで形成される排出搬送ニップにて挟持搬送し、排紙トレイ６０へ排出される。
【００２４】
３０はフランジ部材１５、加圧ローラ１１、保持部材５０、搬送ガイド４０が配設されるフレームである。
【００２５】
１００は加熱定着装置の上方に配置された上部外装部材である。上部外装部材１００には開口穴１００aが形成されていて、自然対流により放出するために熱源である加熱ニップ部Ｎの略上方に位置する。近年小型化した画像形成装置では、コストを抑える為に、ファンモータ装置による強制冷却を行わずに自然対流による冷却をしている例が多くなっている。
【００２６】
紙に含まれている水分は、溶融定着の際に、水蒸気となって放出される。
【００２７】
加熱ニップ部Nを紙が通過した際、トナー画像T側表面の水分は瞬間的に蒸発する。
【００２８】
加熱ニップ部Nを紙が通過した後、残っている紙の水分と熱は、紙の裏面より放出され、搬送ガイド40の排気孔40aを通り、上部に位置する上部外装100の排気孔100aを通り、機外に放出される。
【００２９】
ここで、定着後排紙された紙が丸まってしまうカールという現象について説明する。
【００３０】
この用紙カールには、定着ニップで加熱された紙が冷却されるまでの間に、ニップ形状およびニップ通過後に搬送・支持される紙パスの形状によってつけられる搬送方向につくカールと、定着ニップで加熱された紙が水分を失い、紙の繊維が収縮することで発生する紙の繊維に直交する方向のカールがある。前者の搬送方向につくカールについては、温度変化による影響が少ない為、排出部にカールを補正する為のコロを追加することなどにより除去することが可能である。しかしながら、後者の紙の繊維に直交する方向のカールについては、機内の温度変化とともに紙の温度が変わるので、本体を起動してから機内の温度が上昇してくると、排紙時の水分量が変わり、カール量が変化する。
【００３１】
特に紙への加熱部（ここでは加熱ニップ部N）から排紙部までの搬送経路の短い小型製品においては、搬送路での紙の水分量のコントロールが難しく、高温の紙が排紙トレイ上に排出されてしまうと、排紙トレイ上で乾燥し、カールが発生してしまう。そのため加熱部通過後の搬送路で紙の水分量をコントロールしつつ温度を下げて置かないといけない。
【特許文献１】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献２】特開平４−４４０７６号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７７号公報
【特許文献４】特開平４−４４０７８号公報
【特許文献５】特開平４−４４０７９号公報
【特許文献６】特開平４−４４０８０号公報
【特許文献７】特開平４−４４０８１号公報
【特許文献８】特開平４−４４０８２号公報
【特許文献９】特開平４−４４０８３号公報
【特許文献１０】特開平４−２０４９８０号公報
【特許文献１１】特開平４−２０４９８１号公報
【特許文献１２】特開平４−２０４９８２号公報
【特許文献１３】特開平４−２０４９８３号公報
【特許文献１４】特開平４−２０４９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
近年益々、小型低コストの画像形成装置において、スペース効率を高めるため加熱定着装置やシート排出部を外装の近傍に設置し、排出部までのローラ対をなくし、加熱定着装置と排紙部の間を搬送ガイドだけでつなぐことで、装置全体を小型化して、低コスト化を実施してきた。
【００３３】
上記従来例においては、図４に示す様に、機内の温度にかかわらず、一定の開口量であるために、機内の温度上昇に応じて排出される紙のカール量が変化する。
【００３４】
そのため、排紙部に排出した紙が積載されていったときに、紙の整列性が悪い、ときには、あとから排出されてきた紙が以前に排出されている紙を押し出してしまうなどの問題が発生する。
【００３５】
紙の繊維に直交する方向のカールについては、排紙搬送中で紙の温度が下がる過程での紙の乾燥の仕方を均一した方が良いので、搬送路の長さはある程度長いほうがカールをコントロールしやすいのだが、現在では小型化により定着ニップ部と排紙部の長さは短くなっている。この短い搬送路で、紙の乾燥の仕方を均一にする為には、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することが必要である。
【００３６】
本発明の目的は、スペース効率を高めるため加熱定着装置と排出部の間が短い経路であっても、カールが少なく積載性が優れ、装置品位のよい小型で低コストな画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
上記目的を達成する為に本発明にあっては、
（１） ヒータを有する加熱体と、加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置する外装部材に可動外装部材を有し、可動外装部材が開閉可能で、装置稼動時には全閉状態から全開状態まで機内の温度上昇変化量に伴い開動作を行い、装置停止時には自然冷却により閉動作を行うことを特徴とする。
【００３８】
したがって、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することができ、小型本体などの定着ニップ部と排紙部の長さが短い搬送路であっても、排紙搬送中で紙の温度が下がる過程での紙の乾燥の仕方を均一にすることができ、カール量を少なくかつ一定にすることができ、排紙整列性が良くなる。装置の断面面積は変わらず、小型化を維持しながら実施できた。
【００３９】
（２） 可動外装部材を開閉動作を行う手段として、バイメタルなど温度変化により可逆的に形状が変わる材料を使用したヒンジ部材を有することを特徴とする。
【００４０】
したがって、特別な制御装置を要せず機内の内部温度上昇にともなって可変して可動外装部材の開閉動作をすることが低コストでできる。
【００４１】
（３） 可動外装部材１０１を可動させる構成として、図示しない温度センサと、図示しない制御装置と、カム部材３００を配設したことを特徴とする。
【００４２】
したがって、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することができ、小型本体などの定着ニップ部と排紙部の長さが短い搬送路であっても、排紙搬送中で紙の温度が下がる過程での紙の乾燥の仕方を均一にすることができ、カール量を少なくかつ一定にすることができ、排紙整列性が良くなる。
【００４３】
（４） ヒータを有する加熱体と、加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置する外装部材に可動外装部材を有し、可動外装部材が開閉可能で、装置の機内温度を検知する温度センサと、検知した温度によりカム部材によって必要量の開動作を行い、装置無稼動時には閉状態となるようなカム形状をしていることを特徴とする。
【００４４】
したがって、特別な制御装置を要せず機内の内部温度上昇にともなって可変して可動外装部材の開閉動作をすることができる。
【発明の効果】
【００４５】
以上説明したように本発明によれば、スペース効率を高めるため加熱定着装置と排出部の間が短い経路であっても、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することができ、小型本体などの定着ニップ部と排紙部の長さが短い搬送路であっても、排紙搬送中で紙の温度が下がる過程での紙の乾燥の仕方を均一にすることができ、カール量を少なくかつ一定にすることができ、排紙整列性が良く、装置品位のよい小型で低コストな画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４７】
（第１の実施例）
（１）画像形成装置例
図１は小型化した画像形成装置例の概略構成図である。本例の画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
【００４８】
１は第一の像担持体としての回転ドラム型電気写真感光体（以下、ドラムと記す）である。このドラム１は回転過程でその表面が一次帯電器２により一様に帯電処理される。
【００４９】
次いで、その回転ドラム１の帯電処理面にレーザースキャナー３から出力される、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービーム１による走査露光がなされることで、回転ドラム１面に目的の画像情報に対応した静電潛像が形成される。
【００５０】
次いでその静電潛像が現像器４によりネガトナーＴで反転現像（レーザー露光部にトナーが付着）されて顕像化される。
【００５１】
一方給紙カセット２０内から給紙ローラ２１によりシートとしてのシートＰが一枚分離給送され、レジストローラ対２２を経由してドラム１と転写ローラ５との圧接ニップ部である転写部に所定のタイミングで搬送導入されることで、転写材Ｐの面に対して回転ドラム１面側のトナー画像が順次転写される。
【００５２】
転写部を通過した転写紙Ｐは回転ドラム１の面から分離され、次の（２）項で説明する加熱装置としての画像定着装置７へ搬送導入されて転写トナー画像の定着処理を受けて、排出手段でプリントとして排紙トレイ６０へ排出される。
【００５３】
転写紙分離後の回転ドラム１の面はクリーニング器２３により転写残りトナー等の付着残留汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作業に供される。
【００５４】
本例のプリンタはドラム１、一次帯電器２、現像器４、クリーニング器２３の４つのプロセス機器を一括してプリンタ本体内に着脱、交換自在のプロセスカートリッジ２４として構成してある。
【００５５】
（２）加熱定着装置７
図２、図３は加熱定着装置７部の拡大模型図である。
【００５６】
本例装置７は前述図４の加熱装置と同様にテンションフリータイプのフィルム加熱方式の加熱手段とシート排出手段を有しており、図４の装置と共通する構成部材部分には共通の符号を付して再度の説明を省略する。
【００５７】
加熱体としてのヒータ１４はセラミックヒータであり、耐熱性、絶縁性、高熱伝導性のアルミナ基板上に、たとえばスクリーン印刷で形成されたＴａＳｉＯ2、ＡｇＰｄ、ＴＡ2Ｎ、ＲｕＯ2、ニクロム等の薄膜発熱抵抗部を有し、フィルム９０の内面に対向する面には耐熱ガラス等のオーバーコートが施されている。
【００５８】
耐熱性フィルムであるフィルム９０は、耐熱性、トナー離型性、強靱性を有する単層フィルム、あるいは所望の表面処理やラミネート処理をした複合層フィルムである。本実施例におけるフィルム９０はポリイミド（ＰＩ）フィルムであり、耐熱処理した５０ｕｍのＺｎｏ単層フィルム、あるいは４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）で離型性付与処理した複合層フィルムである。
【００５９】
フランジ部材１５は、ヒータ支持体１０の両端部にそれぞれ配設したフィルム端部を受け止めてフィルム９０の寄り移動を規制している。フランジ部材１５のフィルムの回転を規制している長手位置はシート搬送領域の外側に位置している。
【００６０】
加熱ニップ部Ｎはフィルム９０を挟んでヒータ１４と加圧ローラ１１とが所定の加圧力（たとえばＡ４幅で総圧１０〜２０ｋｇ）をもって圧接状態にある。
【００６１】
加熱ニップ部Ｎは、画像形成装置上部に位置し、略鉛直方向を向いている。
【００６２】
加圧ローラ１１が不指示の装置本体駆動系から加圧ローラギアへ矢印の反時計方向に回転駆動されることで、円筒状のフィルム９０は加圧ローラ１１の表面摩擦力で加熱ニップ部Ｎにおいてその内面がヒータ１４の表面（下面）に密着して摺動しながら回転する。
【００６３】
フィルム９０が回転駆動され、ヒータ１４が発熱抵抗部への通電により所定の温度（たとえば１５０ｄｅｇ以上）に昇温した状態において、加熱ニップ部Ｎを形成する。
【００６４】
被加熱材としての、未定着トナー画像Ｔを担持したシートＰが導入ガイド部材８０を通って加熱ニップ部Ｎに導入される。加熱ニップ部Ｎにおいて導入されたシートＰはヒータ１４の熱をフィルム９０の外面に密着してフィルム９０を介して受ける。その熱によりシートＰ上のトナー画像Ｔが軟化溶融して定着する。
【００６５】
溶融定着の際に、紙に含まれている水分は、加熱され水蒸気Ｓとなって放出される。
【００６６】
加熱ニップ部Nを紙が通過した際、トナー画像T側表面の水分は瞬間的に蒸発する。
【００６７】
加熱ニップ部Nを紙が通過した後、残っている紙の水分と熱は、紙の裏面より放出され、搬送ガイド40の排気孔40aを通り、略上部に位置する上部外装100の排気孔を通り、機外に放出される。
【００６８】
小型製品においては、紙への加熱部（ここでは加熱ニップ部N）から排紙部までの搬送経路が短いので、定着後の搬送路での紙の水分量のコントロールが難しく、高温の紙が排紙トレイ上に排出されてしまうと、排紙トレイ上で乾燥し、カールが発生してしまう。カールをおさえるためには加熱部通過後の搬送路で紙の水分量をうまくコントロールしつつ温度を下げて置かないといけない。
【００６９】
５１は排出ローラ４１と排出搬送ニップ部を形成する排出コロである。５２は排出コロバネで、排出コロ５１を排出ローラ４１に所定の圧力で付勢している。
【００７０】
４０は加熱ニップ部Ｎと、排出ローラ４１と排出コロ５１とで形成される排出搬送ニップをつなぐ搬送ガイドで、搬送ガイド形状は屈曲率を大きくし、シートの進行方向を急激に変えている。
【００７１】
５０はコロ５１を保持する保持部材である。
【００７２】
６０は排出ローラニップを通過後のシートを積載する排紙トレイである。
【００７３】
１０１は可動外装部材で、加熱ニップ部の略上部に配置された上部外装部材１００の開口部を塞ぐように配置されている。可動外装部材１０１は、略上下方向に可動可能である。
【００７４】
１０２はヒンジ部材で、一方を１０１の可動外装部材に固定し、他の一方を上部外装部材１００や、装置本体の他の部分に固定してある。
【００７５】
ここでは１０２のヒンジ部材として、U型をしたバイメタルを使用した例を説明する。
【００７６】
バイメタルとは、熱膨張率が異なる２種類の金属の板をお互い剥がれないように貼り合わせたもので、温度が変化すると熱膨張率の小さな金属のほうに曲がる。ここで、１０２ａは熱膨張率の低い金属で１０２ｂは熱膨張率の高い金属である。
【００７７】
転写ニップからスムースにシートを導入するために、加熱ニップ部Ｎはシートを略鉛直上方向に搬送させ、排出後のシートの整列性を維持するために、シート排出部は略水平方向に排出させ、加熱定着部とシート排出部との間を、搬送ガイド４０の形状は屈曲率を大きくし、シートの進行方向を急激に変え、排紙トレイ６０に加熱定着後すぐに排出させる構成で、小型で低コストの画像形成装置を実現している。
【００７８】
図２は装置稼動し始めの状態で、シートＰが加熱ニップ部Ｎと排出搬送ニップ部とで搬送しているときの拡大模型図である。
【００７９】
図３は装置が稼動状態でしばらく時間が経った状態で、シートＰが加熱ニップ部Ｎと排出搬送ニップ部とで搬送しているときの拡大模型図である。
【００８０】
ここでは、ダクトファンなど機内を冷却することを目的とした装置がついていない場合について説明する。そのため、機内の熱や水蒸気は自然対流により上部に上がってくることを前提に説明する。
【００８１】
装置を可動させ、連続通紙を続けると４０ａより水蒸気や熱が自然対流により上がってくることによりヒンジ部材102が暖められると、102の熱膨張率の高い102b側が伸びることにより熱膨張率の低い102a側に引っ張られU型形状の開口部が広がる。
【００８２】
したがって、このヒンジ部材に固定されている可動外装部材がU型形状の開口部が広がる方向に可動し、可動外装部材１０１と上部外装部材１００との隙間を作り、温度上昇量に伴ない開口面積が広がっていき、機内の熱の放熱能力も可変して増えていく。
【００８３】
そのため、装置が稼動し始めたときの紙のカール量と、稼動状態でしばらく時間が経った状態でのカール量の差を少なくでき、短い搬送経路であっても排紙整列性が良い。
【００８４】
ここで、図示しないストッパなどを設けて、可動外装部材が最大に広がった時の開口面積を規制してもよい
ここではヒンジ部材102に、U型をしたバイメタルを例にとり説明したが、張り合わせた２種類の材質が膨張率の異なるプラスチックでも同じ効果を得られる。
【００８５】
また、可動外装部材は別部材であるので、色を変えるなどの外装デザインのバリエーションが広がった。
【００８６】
また、必要時に上部外装部材を開ける構成なので、ルーバーなどで常に穴を上に向けている構成にくらべて、ごみ、塵埃などの異物が機内に入りにくくなった。
【００８７】
以上のことから、スペース効率を高めるため加熱定着装置を外装の近傍にしても、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することができ、小型本体などの定着ニップ部と排紙部の長さが短い搬送路であっても、排紙搬送中で紙の乾燥の仕方をコントロールしながら紙の温度が下げることができ、カール量を少なくかつ一定にすることができ、排紙整列性が良く、装置品位のよい小型で低コストな画像形成装置を提供することができた。
【００８８】
（実施の形態２）
図５は、第２の実施の形態に係る加熱定着装置７部の拡大模型図である。
【００８９】
本実施例においては、可動外装部材１０１を可動させる構成として、図示しない温度センサと、図示しない制御装置と、カム部材３００を配設した点が実施例１とは異なっている。
【００９０】
図５の符号については、図２、図３の実施例１と同様である。
【００９１】
３００はカム部材で、可動外装部材１０１に接続されている。カム３００が回転することで、可動外装部材１０１を上下方に自在に移動させることができる。
【００９２】
実施例１でバイメタルなどの形状記憶部材を用いて可動外装部材１０１を開閉動作させていたのに対し、図示しない温度センサと温度センサにより検知した温度データをもとにカムに動力を伝え制御する制御機構と、適切にカム３００を用いてタイミングコントロールできるカム機構によって可動させるため、可動外装部材１０１を自在に開閉できるのが実施例１と違っている。
【００９３】
図５の図５ａは装置稼動時にカム３００の動作によって、可動外装部品１０１が下方に移動して、閉じている状態を示した拡大模型図である。
【００９４】
カム３００が回転することで、可動外装部品１０１が下方に移動している。可動外装部品１０１によって上部外装部材１００の開口部を塞いでいる。
【００９５】
図５の図５ｂは装置停止時にカム３００の動作によって、可動外装部品１０１が上方に移動して、開いている状態を示した拡大模型図である。
【００９６】
カム３００が回転することで、可動外装部品１０１が上方に移動している。可動外装部品１０１が上に動くことによって上部外装部材１００の開口部が開放している。
【００９７】
したがって、可動外装部材１０１によって装置停止時には可動外装部材１０１は開いて、稼動時に生じた内部の熱や水蒸気を機外に排出できるので、装置の故障等は起こらない。
【００９８】
したがって、可動外装部材１０１によって装置稼動時には可動外装部材１０１は閉じていて、内部機構部品の稼動音及び、シートＰの搬送よって起こる衝突音や摺擦音による騒音は外に漏れることはない。
【００９９】
以上のことから、タイミングコントロールできるカム機構によって可動外装部材１０１を可動させるため、可動外装部材１０１を自在に開閉できる。このことにより、脱熱や蒸気放出を自在実施可能となり、一度の印字枚数が多い小型な画像形成装置にも適用できた。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施の形態である画像形成装置の概略図。
【図２】第１の実施の形態である加熱定着装置部分の拡大模型図。
【図３】第１の実施の形態である加熱定着装置部分の拡大模型図。
【図４】従来の画像形成装置の加熱定着装置部分の拡大模型図。
【図５】第２の実施の形態である加熱定着装置部分の拡大模型図。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 感光体ドラム
２ 一次帯電器
３ レーザースキャナー
４ 現像器
７ 加熱定着装置
８ 加圧手段
８０ 入口ガイド部材
９０ フィルム（耐熱性フィルム）
１０ ヒータ支持体
１１ 加圧ローラ
１４ ヒータ（発熱体）
１５ フランジ部材
３０ フレーム
４０ 搬送ガイド
４１ 排出ローラ
５０ 保持部材
５１ 排出コロ
５２ 排出コロバネ
６０ 排紙トレイ
１００ 上部外装部材
１０１ 可動外装部材
１０２ ヒンジ部材
３００ カム部材
４００ ハスバギア
Ｎ 加熱ニップ部
Ｐ シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータを有する加熱体と、加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年益々、画像形成装置に対し、小型低コストの要望が高まってきている。画像形成装置本体内のスペース効率を高め小型化を図ると同時に部品点数を減らしコストを削減した画像形成装置が考案されてきている。
【０００３】
従来、小型低コストの画像形成装置において、スペース効率を高めるため加熱定着装置をシート排出部の近傍に配置し、排出部までのローラ対をなくし、搬送ガイドを小型化して、低コスト化を実施してきた。
【０００４】
結果として、外装部材と内部機構部品との距離は小さくなり、加熱定着装置の熱は外部へ放出され難くなり、機内は温度上昇しやすくなってきている。
【０００５】
シート上に形成した未定着画像を定着する方法としては、近年では省エネルギーの観点から、熱伝導効率が高く、温度の立ち上がりも速いフィルム加熱方式の加熱定着装置が広く用いられている。
【０００６】
このフィルム加熱方式の加熱定着装置は、ヒータに耐熱性のフィルム（フィルム）を加圧ローラで圧接密着させて摺動搬送させ、フィルムを挟んでヒータと加圧ローラとで形成される圧接ニップ部に未定着画像を担持したシートを導入してフィルムと一緒に搬送させることでフィルムを介して付与されるヒータからの熱と圧接ニップ部の加圧力によって未定着画像をシート上に永久画像として定着させる。
【０００７】
このようなフィルム加熱方式の加熱手段は、たとえば、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、マイクロフィルムリーダプリンタ、画像表示（ディスプレイ）装置、記録機等の画像形成装置において、電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーを用いてシート（転写材シート、エレクトロファックスシート、静電記録シート、印刷紙など）の面に間接（転写）方式もしくは直接方式で形成した目的の画像情報に対応した未定着のトナー画像を永久個着画像として加熱定着処理する画像定着装置に用いられている。
【０００８】
低熱容量で昇温の速い加熱体としては、耐熱性、絶縁性、良熱伝導性のセラッミク材基板と該基板に印刷、焼成等の手段で形成具備させた通電発熱部としての発熱抵抗部を基本構成体とし、発熱抵抗部に電力を供給して発熱させる、全体に低熱容量で昇温の速いセラミックヒータが用いられている。
【０００９】
このフィルム加熱方式の加熱定着装置の構成としては、フィルムを回転可能にガイドする支持部材にルーズに勘合させ、加圧ローラを駆動することでフィルムを加圧ローラに対し従動回転させる方式（加圧ローラ駆動方式）が、フィルムのテンション管理や片寄り制御をしなくて済み、小型化、低コスト化が可能なため、採用されることが多い。
【００１０】
図４は加圧ローラ駆動方式のフィルム加熱定着装置を用いた加熱定着部と該加熱定着部の下流直後にシート排出部を配置した画像形成装置の部分概略構成図である。
【００１１】
以下に図４を参照して、この加圧ローラ駆動方式のフィルム加熱定着装置について概要を説明する。本例加熱手段は特開平４ー４４０７５〜４４０８３、２０４９０８０〜２０４９０８４号公報等に開示の、耐熱フィルムとして円筒状フィルムを使用し、該フィルムを加圧手段としての加圧ローラで回転駆動する、加圧ローラ駆動方式、テンションフリータイプ（フィルムに張力を与えないでフィルムを駆動させるもの）の装置である。
【００１２】
１４は図面に垂直方向を長手とする横長の細板状の発熱体（以下、ヒータと記す）である。
【００１３】
１０は横断面略半円形の横長樋型のフィルムガイド兼用ヒータ支持体であり、このヒータ支持体１０の下面中央部に支持体長手に沿ってヒータ１４を耐熱性接着剤等で固定支持させてある。ヒータ支持体１０は横断面略半円形の外形でフィルム１０の内周をルーズに外嵌させてある。
【００１４】
９０は円筒状（エンドレスベルト状）、薄膜の耐熱性フィルム（以下定着フィルムまたはフィルムと記す）であり、ヒータ１４を支持させたヒータ支持体１０にルーズに外嵌させてある。
【００１５】
１５はヒータ支持体１０の両端部にそれぞれ配設したフィルム端部を受け止めてフィルム９０の寄り移動を規制するフランジ部材である。
【００１６】
８は加圧手段でフランジ部材１５を付勢することによりヒータ支持体１０を付勢している。
【００１７】
１１は加圧部材としての弾性加圧ローラであり、ヒータ支持体１０のヒータ１４の下面とフィルム９０を挟ませてローラ弾性に抗して所定の当接圧をもって互いに圧接させることで所要幅の加熱部としての加熱ニップ部Ｎを形成させてある。
【００１８】
加熱ニップ部Ｎは、画像形成装置上部に位置し、略鉛直方向を向いている。
【００１９】
加圧ローラ１１は不図示の駆動手段により矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ１１の回転によるローラ１１の外面とフィルム９０の外面との加熱ニップ部Ｎにおける圧接摩擦力でフィルム９０に回転力が作用して、フィルム９０が、その内面がヒータ１４の下面に接触摺動しつつ、ヒータ支持体１０の外周を矢示の時計方向に従動回転する。ヒータ支持体１０はこの回転するフィルム９０のガイドを兼ねる。
【００２０】
ヒータ１４としては一般に、セラミック基板と、基板面に印刷、焼成して具備させた発熱抵抗体を基本構成体とする低熱容量のセラミックヒータが用いられている。
【００２１】
加圧ローラ１１の回転によりフィルム９０が回転され、またヒータ１４が通電により発熱して所定の温度に温調されている状態において、加熱ニップ部Ｎのフィルム９０と加圧ローラ１１との間に、未定着トナー画像Ｔを形成担持させた被加熱材としてのシートＰのトナー画像面が導入ガイド部材８０を通じてフィルム９０側にして導入し、フィルム９０と一緒に加熱ニップ部Ｎを移動させることで、加熱ニップ部ＮにおいてシートＰがフィルム９０を介してヒータ１４で加熱されて未定着トナー画像Ｔの軟化、溶融定着がなされる。加熱ニップ部Ｎを通ったシートＰはフィルム９０面から分離されて搬送される。
【００２２】
６０は定着後のシートを積載する排紙トレイである。
【００２３】
加熱後のシートＰは搬送ガイド４０を通じて、排出ローラ４１と排出コロ５１とで形成される排出搬送ニップにて挟持搬送し、排紙トレイ６０へ排出される。
【００２４】
３０はフランジ部材１５、加圧ローラ１１、保持部材５０、搬送ガイド４０が配設されるフレームである。
【００２５】
１００は加熱定着装置の上方に配置された上部外装部材である。上部外装部材１００には開口穴１００aが形成されていて、自然対流により放出するために熱源である加熱ニップ部Ｎの略上方に位置する。近年小型化した画像形成装置では、コストを抑える為に、ファンモータ装置による強制冷却を行わずに自然対流による冷却をしている例が多くなっている。
【００２６】
紙に含まれている水分は、溶融定着の際に、水蒸気となって放出される。
【００２７】
加熱ニップ部Nを紙が通過した際、トナー画像T側表面の水分は瞬間的に蒸発する。
【００２８】
加熱ニップ部Nを紙が通過した後、残っている紙の水分と熱は、紙の裏面より放出され、搬送ガイド40の排気孔40aを通り、上部に位置する上部外装100の排気孔100aを通り、機外に放出される。
【００２９】
ここで、定着後排紙された紙が丸まってしまうカールという現象について説明する。
【００３０】
この用紙カールには、定着ニップで加熱された紙が冷却されるまでの間に、ニップ形状およびニップ通過後に搬送・支持される紙パスの形状によってつけられる搬送方向につくカールと、定着ニップで加熱された紙が水分を失い、紙の繊維が収縮することで発生する紙の繊維に直交する方向のカールがある。前者の搬送方向につくカールについては、温度変化による影響が少ない為、排出部にカールを補正する為のコロを追加することなどにより除去することが可能である。しかしながら、後者の紙の繊維に直交する方向のカールについては、機内の温度変化とともに紙の温度が変わるので、本体を起動してから機内の温度が上昇してくると、排紙時の水分量が変わり、カール量が変化する。
【００３１】
特に紙への加熱部（ここでは加熱ニップ部N）から排紙部までの搬送経路の短い小型製品においては、搬送路での紙の水分量のコントロールが難しく、高温の紙が排紙トレイ上に排出されてしまうと、排紙トレイ上で乾燥し、カールが発生してしまう。そのため加熱部通過後の搬送路で紙の水分量をコントロールしつつ温度を下げて置かないといけない。
【特許文献１】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献２】特開平４−４４０７６号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７７号公報
【特許文献４】特開平４−４４０７８号公報
【特許文献５】特開平４−４４０７９号公報
【特許文献６】特開平４−４４０８０号公報
【特許文献７】特開平４−４４０８１号公報
【特許文献８】特開平４−４４０８２号公報
【特許文献９】特開平４−４４０８３号公報
【特許文献１０】特開平４−２０４９８０号公報
【特許文献１１】特開平４−２０４９８１号公報
【特許文献１２】特開平４−２０４９８２号公報
【特許文献１３】特開平４−２０４９８３号公報
【特許文献１４】特開平４−２０４９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
近年益々、小型低コストの画像形成装置において、スペース効率を高めるため加熱定着装置やシート排出部を外装の近傍に設置し、排出部までのローラ対をなくし、加熱定着装置と排紙部の間を搬送ガイドだけでつなぐことで、装置全体を小型化して、低コスト化を実施してきた。
【００３３】
上記従来例においては、図４に示す様に、機内の温度にかかわらず、一定の開口量であるために、機内の温度上昇に応じて排出される紙のカール量が変化する。
【００３４】
そのため、排紙部に排出した紙が積載されていったときに、紙の整列性が悪い、ときには、あとから排出されてきた紙が以前に排出されている紙を押し出してしまうなどの問題が発生する。
【００３５】
紙の繊維に直交する方向のカールについては、排紙搬送中で紙の温度が下がる過程での紙の乾燥の仕方を均一した方が良いので、搬送路の長さはある程度長いほうがカールをコントロールしやすいのだが、現在では小型化により定着ニップ部と排紙部の長さは短くなっている。この短い搬送路で、紙の乾燥の仕方を均一にする為には、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することが必要である。
【００３６】
本発明の目的は、スペース効率を高めるため加熱定着装置と排出部の間が短い経路であっても、カールが少なく積載性が優れ、装置品位のよい小型で低コストな画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
上記目的を達成する為に本発明にあっては、
（１） ヒータを有する加熱体と、加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置する外装部材に可動外装部材を有し、可動外装部材が開閉可能で、装置稼動時には全閉状態から全開状態まで機内の温度上昇変化量に伴い開動作を行い、装置停止時には自然冷却により閉動作を行うことを特徴とする。
【００３８】
したがって、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することができ、小型本体などの定着ニップ部と排紙部の長さが短い搬送路であっても、排紙搬送中で紙の温度が下がる過程での紙の乾燥の仕方を均一にすることができ、カール量を少なくかつ一定にすることができ、排紙整列性が良くなる。装置の断面面積は変わらず、小型化を維持しながら実施できた。
【００３９】
（２） 可動外装部材を開閉動作を行う手段として、バイメタルなど温度変化により可逆的に形状が変わる材料を使用したヒンジ部材を有することを特徴とする。
【００４０】
したがって、特別な制御装置を要せず機内の内部温度上昇にともなって可変して可動外装部材の開閉動作をすることが低コストでできる。
【００４１】
（３） 可動外装部材１０１を可動させる構成として、図示しない温度センサと、図示しない制御装置と、カム部材３００を配設したことを特徴とする。
【００４２】
したがって、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することができ、小型本体などの定着ニップ部と排紙部の長さが短い搬送路であっても、排紙搬送中で紙の温度が下がる過程での紙の乾燥の仕方を均一にすることができ、カール量を少なくかつ一定にすることができ、排紙整列性が良くなる。
【００４３】
（４） ヒータを有する加熱体と、加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置する外装部材に可動外装部材を有し、可動外装部材が開閉可能で、装置の機内温度を検知する温度センサと、検知した温度によりカム部材によって必要量の開動作を行い、装置無稼動時には閉状態となるようなカム形状をしていることを特徴とする。
【００４４】
したがって、特別な制御装置を要せず機内の内部温度上昇にともなって可変して可動外装部材の開閉動作をすることができる。
【発明の効果】
【００４５】
以上説明したように本発明によれば、スペース効率を高めるため加熱定着装置と排出部の間が短い経路であっても、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することができ、小型本体などの定着ニップ部と排紙部の長さが短い搬送路であっても、排紙搬送中で紙の温度が下がる過程での紙の乾燥の仕方を均一にすることができ、カール量を少なくかつ一定にすることができ、排紙整列性が良く、装置品位のよい小型で低コストな画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４７】
（第１の実施例）
（１）画像形成装置例
図１は小型化した画像形成装置例の概略構成図である。本例の画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
【００４８】
１は第一の像担持体としての回転ドラム型電気写真感光体（以下、ドラムと記す）である。このドラム１は回転過程でその表面が一次帯電器２により一様に帯電処理される。
【００４９】
次いで、その回転ドラム１の帯電処理面にレーザースキャナー３から出力される、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービーム１による走査露光がなされることで、回転ドラム１面に目的の画像情報に対応した静電潛像が形成される。
【００５０】
次いでその静電潛像が現像器４によりネガトナーＴで反転現像（レーザー露光部にトナーが付着）されて顕像化される。
【００５１】
一方給紙カセット２０内から給紙ローラ２１によりシートとしてのシートＰが一枚分離給送され、レジストローラ対２２を経由してドラム１と転写ローラ５との圧接ニップ部である転写部に所定のタイミングで搬送導入されることで、転写材Ｐの面に対して回転ドラム１面側のトナー画像が順次転写される。
【００５２】
転写部を通過した転写紙Ｐは回転ドラム１の面から分離され、次の（２）項で説明する加熱装置としての画像定着装置７へ搬送導入されて転写トナー画像の定着処理を受けて、排出手段でプリントとして排紙トレイ６０へ排出される。
【００５３】
転写紙分離後の回転ドラム１の面はクリーニング器２３により転写残りトナー等の付着残留汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作業に供される。
【００５４】
本例のプリンタはドラム１、一次帯電器２、現像器４、クリーニング器２３の４つのプロセス機器を一括してプリンタ本体内に着脱、交換自在のプロセスカートリッジ２４として構成してある。
【００５５】
（２）加熱定着装置７
図２、図３は加熱定着装置７部の拡大模型図である。
【００５６】
本例装置７は前述図４の加熱装置と同様にテンションフリータイプのフィルム加熱方式の加熱手段とシート排出手段を有しており、図４の装置と共通する構成部材部分には共通の符号を付して再度の説明を省略する。
【００５７】
加熱体としてのヒータ１４はセラミックヒータであり、耐熱性、絶縁性、高熱伝導性のアルミナ基板上に、たとえばスクリーン印刷で形成されたＴａＳｉＯ2、ＡｇＰｄ、ＴＡ2Ｎ、ＲｕＯ2、ニクロム等の薄膜発熱抵抗部を有し、フィルム９０の内面に対向する面には耐熱ガラス等のオーバーコートが施されている。
【００５８】
耐熱性フィルムであるフィルム９０は、耐熱性、トナー離型性、強靱性を有する単層フィルム、あるいは所望の表面処理やラミネート処理をした複合層フィルムである。本実施例におけるフィルム９０はポリイミド（ＰＩ）フィルムであり、耐熱処理した５０ｕｍのＺｎｏ単層フィルム、あるいは４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）で離型性付与処理した複合層フィルムである。
【００５９】
フランジ部材１５は、ヒータ支持体１０の両端部にそれぞれ配設したフィルム端部を受け止めてフィルム９０の寄り移動を規制している。フランジ部材１５のフィルムの回転を規制している長手位置はシート搬送領域の外側に位置している。
【００６０】
加熱ニップ部Ｎはフィルム９０を挟んでヒータ１４と加圧ローラ１１とが所定の加圧力（たとえばＡ４幅で総圧１０〜２０ｋｇ）をもって圧接状態にある。
【００６１】
加熱ニップ部Ｎは、画像形成装置上部に位置し、略鉛直方向を向いている。
【００６２】
加圧ローラ１１が不指示の装置本体駆動系から加圧ローラギアへ矢印の反時計方向に回転駆動されることで、円筒状のフィルム９０は加圧ローラ１１の表面摩擦力で加熱ニップ部Ｎにおいてその内面がヒータ１４の表面（下面）に密着して摺動しながら回転する。
【００６３】
フィルム９０が回転駆動され、ヒータ１４が発熱抵抗部への通電により所定の温度（たとえば１５０ｄｅｇ以上）に昇温した状態において、加熱ニップ部Ｎを形成する。
【００６４】
被加熱材としての、未定着トナー画像Ｔを担持したシートＰが導入ガイド部材８０を通って加熱ニップ部Ｎに導入される。加熱ニップ部Ｎにおいて導入されたシートＰはヒータ１４の熱をフィルム９０の外面に密着してフィルム９０を介して受ける。その熱によりシートＰ上のトナー画像Ｔが軟化溶融して定着する。
【００６５】
溶融定着の際に、紙に含まれている水分は、加熱され水蒸気Ｓとなって放出される。
【００６６】
加熱ニップ部Nを紙が通過した際、トナー画像T側表面の水分は瞬間的に蒸発する。
【００６７】
加熱ニップ部Nを紙が通過した後、残っている紙の水分と熱は、紙の裏面より放出され、搬送ガイド40の排気孔40aを通り、略上部に位置する上部外装100の排気孔を通り、機外に放出される。
【００６８】
小型製品においては、紙への加熱部（ここでは加熱ニップ部N）から排紙部までの搬送経路が短いので、定着後の搬送路での紙の水分量のコントロールが難しく、高温の紙が排紙トレイ上に排出されてしまうと、排紙トレイ上で乾燥し、カールが発生してしまう。カールをおさえるためには加熱部通過後の搬送路で紙の水分量をうまくコントロールしつつ温度を下げて置かないといけない。
【００６９】
５１は排出ローラ４１と排出搬送ニップ部を形成する排出コロである。５２は排出コロバネで、排出コロ５１を排出ローラ４１に所定の圧力で付勢している。
【００７０】
４０は加熱ニップ部Ｎと、排出ローラ４１と排出コロ５１とで形成される排出搬送ニップをつなぐ搬送ガイドで、搬送ガイド形状は屈曲率を大きくし、シートの進行方向を急激に変えている。
【００７１】
５０はコロ５１を保持する保持部材である。
【００７２】
６０は排出ローラニップを通過後のシートを積載する排紙トレイである。
【００７３】
１０１は可動外装部材で、加熱ニップ部の略上部に配置された上部外装部材１００の開口部を塞ぐように配置されている。可動外装部材１０１は、略上下方向に可動可能である。
【００７４】
１０２はヒンジ部材で、一方を１０１の可動外装部材に固定し、他の一方を上部外装部材１００や、装置本体の他の部分に固定してある。
【００７５】
ここでは１０２のヒンジ部材として、U型をしたバイメタルを使用した例を説明する。
【００７６】
バイメタルとは、熱膨張率が異なる２種類の金属の板をお互い剥がれないように貼り合わせたもので、温度が変化すると熱膨張率の小さな金属のほうに曲がる。ここで、１０２ａは熱膨張率の低い金属で１０２ｂは熱膨張率の高い金属である。
【００７７】
転写ニップからスムースにシートを導入するために、加熱ニップ部Ｎはシートを略鉛直上方向に搬送させ、排出後のシートの整列性を維持するために、シート排出部は略水平方向に排出させ、加熱定着部とシート排出部との間を、搬送ガイド４０の形状は屈曲率を大きくし、シートの進行方向を急激に変え、排紙トレイ６０に加熱定着後すぐに排出させる構成で、小型で低コストの画像形成装置を実現している。
【００７８】
図２は装置稼動し始めの状態で、シートＰが加熱ニップ部Ｎと排出搬送ニップ部とで搬送しているときの拡大模型図である。
【００７９】
図３は装置が稼動状態でしばらく時間が経った状態で、シートＰが加熱ニップ部Ｎと排出搬送ニップ部とで搬送しているときの拡大模型図である。
【００８０】
ここでは、ダクトファンなど機内を冷却することを目的とした装置がついていない場合について説明する。そのため、機内の熱や水蒸気は自然対流により上部に上がってくることを前提に説明する。
【００８１】
装置を可動させ、連続通紙を続けると４０ａより水蒸気や熱が自然対流により上がってくることによりヒンジ部材102が暖められると、102の熱膨張率の高い102b側が伸びることにより熱膨張率の低い102a側に引っ張られU型形状の開口部が広がる。
【００８２】
したがって、このヒンジ部材に固定されている可動外装部材がU型形状の開口部が広がる方向に可動し、可動外装部材１０１と上部外装部材１００との隙間を作り、温度上昇量に伴ない開口面積が広がっていき、機内の熱の放熱能力も可変して増えていく。
【００８３】
そのため、装置が稼動し始めたときの紙のカール量と、稼動状態でしばらく時間が経った状態でのカール量の差を少なくでき、短い搬送経路であっても排紙整列性が良い。
【００８４】
ここで、図示しないストッパなどを設けて、可動外装部材が最大に広がった時の開口面積を規制してもよい
ここではヒンジ部材102に、U型をしたバイメタルを例にとり説明したが、張り合わせた２種類の材質が膨張率の異なるプラスチックでも同じ効果を得られる。
【００８５】
また、可動外装部材は別部材であるので、色を変えるなどの外装デザインのバリエーションが広がった。
【００８６】
また、必要時に上部外装部材を開ける構成なので、ルーバーなどで常に穴を上に向けている構成にくらべて、ごみ、塵埃などの異物が機内に入りにくくなった。
【００８７】
以上のことから、スペース効率を高めるため加熱定着装置を外装の近傍にしても、機内の内部温度上昇にともなって可変して排熱することができ、小型本体などの定着ニップ部と排紙部の長さが短い搬送路であっても、排紙搬送中で紙の乾燥の仕方をコントロールしながら紙の温度が下げることができ、カール量を少なくかつ一定にすることができ、排紙整列性が良く、装置品位のよい小型で低コストな画像形成装置を提供することができた。
【００８８】
（実施の形態２）
図５は、第２の実施の形態に係る加熱定着装置７部の拡大模型図である。
【００８９】
本実施例においては、可動外装部材１０１を可動させる構成として、図示しない温度センサと、図示しない制御装置と、カム部材３００を配設した点が実施例１とは異なっている。
【００９０】
図５の符号については、図２、図３の実施例１と同様である。
【００９１】
３００はカム部材で、可動外装部材１０１に接続されている。カム３００が回転することで、可動外装部材１０１を上下方に自在に移動させることができる。
【００９２】
実施例１でバイメタルなどの形状記憶部材を用いて可動外装部材１０１を開閉動作させていたのに対し、図示しない温度センサと温度センサにより検知した温度データをもとにカムに動力を伝え制御する制御機構と、適切にカム３００を用いてタイミングコントロールできるカム機構によって可動させるため、可動外装部材１０１を自在に開閉できるのが実施例１と違っている。
【００９３】
図５の図５ａは装置稼動時にカム３００の動作によって、可動外装部品１０１が下方に移動して、閉じている状態を示した拡大模型図である。
【００９４】
カム３００が回転することで、可動外装部品１０１が下方に移動している。可動外装部品１０１によって上部外装部材１００の開口部を塞いでいる。
【００９５】
図５の図５ｂは装置停止時にカム３００の動作によって、可動外装部品１０１が上方に移動して、開いている状態を示した拡大模型図である。
【００９６】
カム３００が回転することで、可動外装部品１０１が上方に移動している。可動外装部品１０１が上に動くことによって上部外装部材１００の開口部が開放している。
【００９７】
したがって、可動外装部材１０１によって装置停止時には可動外装部材１０１は開いて、稼動時に生じた内部の熱や水蒸気を機外に排出できるので、装置の故障等は起こらない。
【００９８】
したがって、可動外装部材１０１によって装置稼動時には可動外装部材１０１は閉じていて、内部機構部品の稼動音及び、シートＰの搬送よって起こる衝突音や摺擦音による騒音は外に漏れることはない。
【００９９】
以上のことから、タイミングコントロールできるカム機構によって可動外装部材１０１を可動させるため、可動外装部材１０１を自在に開閉できる。このことにより、脱熱や蒸気放出を自在実施可能となり、一度の印字枚数が多い小型な画像形成装置にも適用できた。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施の形態である画像形成装置の概略図。
【図２】第１の実施の形態である加熱定着装置部分の拡大模型図。
【図３】第１の実施の形態である加熱定着装置部分の拡大模型図。
【図４】従来の画像形成装置の加熱定着装置部分の拡大模型図。
【図５】第２の実施の形態である加熱定着装置部分の拡大模型図。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 感光体ドラム
２ 一次帯電器
３ レーザースキャナー
４ 現像器
７ 加熱定着装置
８ 加圧手段
８０ 入口ガイド部材
９０ フィルム（耐熱性フィルム）
１０ ヒータ支持体
１１ 加圧ローラ
１４ ヒータ（発熱体）
１５ フランジ部材
３０ フレーム
４０ 搬送ガイド
４１ 排出ローラ
５０ 保持部材
５１ 排出コロ
５２ 排出コロバネ
６０ 排紙トレイ
１００ 上部外装部材
１０１ 可動外装部材
１０２ ヒンジ部材
３００ カム部材
４００ ハスバギア
Ｎ 加熱ニップ部
Ｐ シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部を有する加熱体と、この加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置し開口部を有する外装部材と、その開口部を覆う可動外装部材を有し、可動外装部材が開閉可能で、加熱体が加熱時には開動作を行い、非加熱時には閉動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
可動外装部材を開閉動作させる手段として、温度変化により可逆的に形状が変わる材料を使用したヒンジ部材を有することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
可動外装部材を可動させる構成として、温度センサと、制御装置と、カム部材を配設したことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】
発熱部を有する加熱体と、この加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置し開口部を有する外装部材と、その開口部を覆う外装部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
発熱部を有する加熱体と、この加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置し開口部を有する外装部材と、その開口部を覆う可動外装部材を有し、可動外装部材が開閉可能で、加熱体が加熱時には開動作を行い、非加熱時には閉動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
可動外装部材を開閉動作させる手段として、温度変化により可逆的に形状が変わる材料を使用したヒンジ部材を有することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
可動外装部材を可動させる構成として、温度センサと、制御装置と、カム部材を配設したことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】
発熱部を有する加熱体と、この加熱体と加熱ニップ部を形成する加圧ローラとを有し、未定着画像を保持したシートを前記加熱ニップ部に通過搬送させ、前記シート上の未定着画像を永久画像として定着させる加熱定着部と、この加熱定着部の略上方に位置し装置本体を覆う外装部材とを有する画像形成装置において、
加熱定着部の上方に位置し開口部を有する外装部材と、その開口部を覆う外装部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１４５５２１（Ｐ２００８−１４５５２１Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２９６１２（Ｐ２００６−３２９６１２）
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月６日（２００６．１２．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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