画像形成装置
【課題】停電や紙詰まり等の用紙の搬送が停止する異常が発生した場合でも、定着器内における用紙の過剰な加熱を確実に防止する。
【解決手段】搬送ベルト６６上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器６０を少なくとも備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、前記用紙が自然に滑り落ちる所定の角度で傾斜し、前記用紙は、ファンの回転で生じるエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引され、前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定され、前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、自然に又は制御部の制御により前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われ、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動する。
【解決手段】搬送ベルト６６上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器６０を少なくとも備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、前記用紙が自然に滑り落ちる所定の角度で傾斜し、前記用紙は、ファンの回転で生じるエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引され、前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定され、前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、自然に又は制御部の制御により前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われ、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、加熱ランプやヒータ等の熱源を用いて非接触で用紙を加熱する定着器を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置により一様に帯電された感光体ドラムに露光装置から光を照射して静電潜像を形成し、現像装置で静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化し、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトを介して用紙に転写し、その後、定着器で加熱することによりトナー像を用紙上に定着させる処理を行っている。
【０００３】
トナー像を用紙上に定着させる方式として、加熱ローラ及び加圧ローラで用紙を挟み込んで加熱及び加圧を行う方式（以下、接触型と呼ぶ。）と、加熱ランプやヒータ等の熱源によって加熱を行う方式（以下、非接触型と呼ぶ。）とがあり、非接触型は形成する画像を乱すことが無く、また、トナーによる接触部の汚染が少なく、汚れを除去する機構が不要となる等の利点がある。例えば、下記特許文献１−５には、非接触型の定着器や当該定着器を備える画像形成装置が開示されている。
【０００４】
ここで、用紙上のトナー像を適切に加熱するために、給紙ローラや排紙ローラ、搬送ベルト等の搬送部の動作が制御されるが、停電によって画像形成装置に供給される電力が停止したり、紙詰まりなどのジャムが発生して用紙の搬送が停止した場合には、用紙が定着器内に停滞し、加熱ランプやヒータ等の熱源の輻射熱によって用紙が過剰に加熱されてしまい、発煙や発火が発生してしまう。
【０００５】
この問題に対して、下記特許文献３、４には、定着器にシャッター部材や熱線遮蔽体を配置し、異常発生時に、用紙と加熱ランプとの間にシャッター部材や熱線遮蔽体を移動させる技術が開示されている。また、下記特許文献５には、熱線遮蔽体として熱線放射体の前後に設けた熱線遮蔽体搬送用のプーリに張架された断熱ベルトを用いる技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２８２５４号公報
【特許文献２】特開平７−１９９７０５号公報
【特許文献３】特開昭６２−２６４０８２号公報
【特許文献４】特開平９−３４３０７号公報
【特許文献５】特開２００１−３０５８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したシャッター部材や熱線遮蔽体を用紙と加熱ランプとの間の所定の位置へ素早く移動させることは非常に難しく、画像形成装置に供給される電力が停止した場合には、シャッター部材や熱線遮蔽体を移動させることができない。また、上記構成では、シャッター部材や熱線遮蔽体自体が熱源によって加熱され、シャッター部材や熱線遮蔽体からの輻射熱によって用紙が加熱されてしまい、発煙や発火を確実に防止することができない。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、停電や紙詰まり等の用紙の搬送が停止する異常が発生した場合でも、定着器内における用紙の過剰な加熱を確実に防止することができる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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、前記用紙が滑り落ちる所定の角度で搬送方向に傾斜し、前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定されると共に、前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファンを有し、前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われることにより、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動するものである。
【００１０】
また、本発明は、搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、前記用紙が滑り落ちる所定の角度で搬送と直角方向に傾斜し、傾斜下向には、最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を備え、前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファンを有し、前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われることにより、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の搬送と直角方向に移動するものである。
【００１１】
本発明においては、エアー吸引を行うダクトの経路に、当該経路の解放と遮断とを切り替える経路切替部を備え、前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路が遮断され、前記エアー吸引を強制的に停止させる構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記経路切替部は、前記経路を遮断する位置に戻るように構成され、通常動作時は、駆動部を動作させることにより、前記経路切替部が前記経路を遮断する位置から解放する位置に強制的に移動され、前記異常発生時に、前記駆動部の動作が停止することにより、前記経路が自動的に遮断される構成とすることもできる。
【００１３】
また、本発明においては、前記所定の角度をα、前記用紙と前記搬送ベルトの静止摩擦係数をＡとしたとき、９０°≧α＞ａｒｃｔａｎＡ、の関係を満たすことが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、水平方向に対して所定の角度で搬送方向に傾斜し、前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定されると共に、前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファン、及び、前記搬送ベルトと前記ファンの間に配置されるダクトの経路に、エアー吸引状態とエアー噴出状態とを切り替える経路切替部を備え、前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路がエアー噴出状態に切り替わって前記用紙を前記搬送ベルトから浮き上がらせることにより、前記用紙が搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動するものである。
【００１５】
また、本発明は、搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、水平方向に対して所定の角度で搬送と直角方向に傾斜し、傾斜下向には、最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を備え、前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファン、及び、前記搬送ベルトと前記ファンの間に配置されるダクトの経路に、エアー吸引状態とエアー噴出状態とを切り替える経路切替部を備え、前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路がエアー噴出状態に切り替わって前記用紙を前記搬送ベルトから浮き上がらせることにより、前記用紙が搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の搬送と直角方向に移動するものである。
【００１６】
本発明においては、前記経路切替部は、前記エアー噴出状態となる位置に戻るように構成され、通常動作時は、駆動部を動作させることにより、前記経路切替部が前記エアー噴出状態となる位置から前記エアー吸引状態となる位置に強制的に移動され、前記異常発生時に、前記駆動部の動作が停止することにより、前記経路が自動的にエアー噴出状態に切り替わる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像形成装置によれば、停電や紙詰まり等の用紙の搬送が停止する異常が発生した場合でも、定着器内における用紙の過剰な加熱を確実に防止することができる。
【００１８】
その理由は、加熱ランプやヒータ等の熱源を用いて非接触で用紙を加熱する非接触型の定着器を有する画像形成装置において、定着器に用紙を搬送する搬送ベルトを所定の角度で搬送方向若しくは搬送と直角方向に傾斜させると共に、定着器にファンの回転によりエアーを吸引させるダクトを配置し、用紙を搬送ベルトにエアー吸引して搬送することにより、停電や紙詰まり等の異常発生時には、ファンが停止又はダクト内のエアーの通過経路が遮断されてエアー吸引力が失われ、用紙が傾斜した搬送ベルト上を滑り落ちて定着器の熱源の外部に排出されるからである。
【００１９】
また、エアーの通過経路を切り替えて搬送ベルトにエアーを噴出させる機構を設けることにより、停電や紙詰まり等の異常発生時には、搬送ベルトにエアーが噴出されて用紙が搬送ベルトから浮き上がり、傾斜した搬送ベルト上を滑り落ちて定着器の熱源の外部に排出されるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
背景技術で示したように、電子写真方式の画像形成装置では、用紙上に転写したトナー像を定着器で加熱して定着させる処理が行われるが、停電や紙詰まり等の異常発生時に用紙が定着器内に停滞すると、加熱ランプやヒータ等の熱源の輻射熱により用紙が過剰に加熱されてしまい、発煙や発火が発生してしまう。
【００２１】
この問題に対して、異常発生時に加熱ランプやヒータ等の熱源と用紙との間にシャッター部材や熱線遮蔽体を移動させる方法があるが、シャッター部材や熱線遮蔽体を瞬時に移動させるのは困難であり、画像形成装置に供給される電力が停止した場合には、シャッター部材や熱線遮蔽体を移動させることができない。
【００２２】
また、シャッター部材や熱線遮蔽体を移動させることができたとしても、加熱ランプやヒータ等の熱源によってシャッター部材や熱線遮蔽体自体が加熱されてしまい、シャッター部材や熱線遮蔽体の輻射熱によってやはり用紙が加熱されてしまう。
【００２３】
そこで、本発明では、加熱ランプやヒータ等の熱源を用いて非接触で用紙を加熱する非接触型の定着器を有する画像形成装置において、定着器に用紙を搬送する搬送ベルトを所定の角度で搬送方向若しくは搬送と直角方向に傾斜させると共に、搬送ベルトの近傍にファンの回転によりエアーを吸引するダクトを配置し、用紙を搬送ベルトにエアー吸引して搬送する構成とする。また、ダクト内のエアーの通過経路の解放／遮断、又は、エアー吸引／エアー噴出を切り替えるエアー経路切替部を設ける。
【００２４】
これにより、停電等の異常発生時には、自然にファンの回転が停止又はエアーの通過経路が遮断されてエアー吸引力が失われ、又は、自動的にエアー吸引からエアー噴出に切り替えられ、用紙が傾斜した搬送ベルト上を滑り落ちて定着器の外部に排出される。
【００２５】
また、定着器の下流側で紙詰まり等のジャムが発生した時も、制御部の制御によりファンの回転が停止又はエアーの通過経路が遮断されてエアー吸引力が失われ、又は、制御部の制御によりエアー吸引からエアー噴出に切り替えられ、用紙が傾斜した搬送ベルト上を滑り落ちて定着器の外部に排出される。
【００２６】
また、用紙が滑り落ちる際には用紙が定着器の熱源の外部で保持されるスペースが必要であるため、定着器上流の転写部から定着器の熱源の入り口までの距離、及び、定着器の熱源の出口から定着器下流の排紙手段（例えば、排紙ローラ）までの距離を使用可能な用紙の最大サイズ以上としたり、傾斜下向に最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を設ける。
【００２７】
これにより、用紙を定着器の熱源の外部に待避させることが可能となり、停電や紙詰まり等の異常発生時に定着器内で用紙が過剰に加熱されることがなくなり、用紙の発煙や発火を確実に防止することができる。
【実施例１】
【００２８】
上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の第１の実施例に係る画像形成装置について、図１乃至図７を参照して説明する。図１は、本実施例の画像形成装置の構成を示すブロック図であり、図２は、画像形成装置の画像形成部の構造例を示す断面図である。また、図３は、本実施例の定着器の構造を模式的に示す図であり、図４は、定着器の搬送ベルトの傾斜角を説明するための図である。また、図５乃至図７は、本実施例の定着器の他の構造を模式的に示す図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３などからなる制御部１０と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０と、表示操作部３０と、画像処理部４０と、画像形成部５０などで構成される。
【００３０】
ＲＯＭ１２は、画像形成装置全体の動作を制御するためのプログラムや制御に必要なデータを記憶する。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１による制御に必要なデータ及び制御動作時に一時記憶が必要なデータ等を記憶する。そして、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３と協働して画像形成装置の各部の動作を制御する制御部１０として機能する。特に、本実施例では、紙詰まり等のジャムが発生した時に、後述する定着器のダクトに設けられたファンの回転を停止させる制御を行う。
【００３１】
ＨＤＤ２０は、印刷ジョブや制御部１０の制御に必要なデータ等を保存する。
【００３２】
表示操作部３０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部と表示部を覆うタッチパネルなどの操作部から構成され、画像形成装置１００の各種設定や異常発生時の通知等を行う。なお、ここでは表示部と操作部とが一体となった構成としているが、表示部と操作部は別々に構成してもよい。
【００３３】
画像処理部４０は、印刷ジョブのデータをラスタライズし、必要に応じて画像処理やスクリーニングを行って、画像形成部５０で印刷可能なビットマップデータを形成する。
【００３４】
画像形成部５０は、電子写真方式の作像プロセスを利用して、画像処理部４０で形成したビットマップデータの画像を用紙に形成する。具体的には、図２に示すように、書き込み部（図示せず）と、感光体部と、転写部と、定着器と、給紙部と、搬送部などで構成される。
【００３５】
書き込み部（図示せず）は、画像処理部４０から入力されたビットマップデータに基づいて感光体ドラム５１にレーザ光を照射して画像の潜像を形成する。
【００３６】
感光体部は、感光体ドラム５１と現像器５２と帯電器５３と感光体クリーニング部５４などで構成され、感光体ドラム５１上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成する。
【００３７】
転写部は、１次転写ローラ５５と中間転写ベルト５６とベルトクリーニング部５７と２次転写ローラ５８とローラクリーニング部５９などで構成され、１次転写ローラ５５により感光体部で形成されたトナー像を中間転写ベルト５６に転写し、２次転写ローラ５８により中間転写ベルト５６上に形成されたトナー像を用紙に転写する。
【００３８】
定着器６０は、赤外線ランプやヒータ等の熱源を備え、用紙上に転写されたトナー像を加熱して定着させる。
【００３９】
搬送部は、給紙ローラ６１やループローラ６２、レジストローラ６３、排紙ローラ６４、反転ローラ６５、搬送ベルト６６等で構成され、給紙ローラ６１やループローラ６２、レジストローラ６３により転写部に用紙を搬送し、搬送ベルト６６により転写後の用紙を定着器に搬送し、排紙ローラ６４、反転ローラ６５により定着後の用紙を排出又は反転させる。
【００４０】
給紙部（図示せず）は、１又は複数の用紙トレイで構成され、印刷ジョブで指示された用紙を搬送部に供給する。
【００４１】
このような構成の画像形成装置において、停電や紙詰まり等の異常の発生によって用紙の搬送が停止した場合は、用紙が定着器６０内の熱源の近傍でストップし、発煙、発火する場合があった。発煙、発火時には、通常、熱源に供給する電力を遮断する措置が取られるが、熱源への電力の供給が遮断されても、熱源の余熱で用紙が加熱され、発煙、発火が生じる場合がある。
【００４２】
そこで、本実施例では、用紙の搬送が停止する異常が発生した場合であっても、定着器６０内に残存する用紙を定着器６０の外側に確実に排出できるようにする。具体的には、図３に示すように、定着器６０及びその近傍で用紙を搬送する搬送ベルト６６を水平方向に対して所定の角度で傾斜させると共に、搬送ベルト６６近傍にファン６８の回転によりエアーを吸引するダクト６７を配置し、エアー吸引力により用紙が搬送ベルト６６に吸引されるようにする。そして、ファン６８の回転が停止したら用紙が搬送ベルト６６上を滑り落ち、紙受け部６９に格納されるようにする。
【００４３】
なお、エアー吸引の方法としては、例えば、搬送ベルト６６を複数本のベルトで構成し、各々のベルトの間に隙間を設け、その隙間から用紙を吸引する方法や、搬送ベルト６６に多数の孔を設け、その孔から用紙を吸引する方法などが考えられるが、用紙を搬送ベルト６６から滑り落ちないように固定できる限りにおいて、ダクト６７やファン６８、搬送ベルト６６の形状、構造、配置、風圧などは特に限定されない。
【００４４】
ここで、ファン６８の回転が停止してエアーの吸引力が失われた時に、用紙が搬送ベルト６６上で滑り落ちるためには、搬送ベルト６６の傾斜角を所定の角度以上に設定する必要がある。上記所定の角度の設定方法について説明する。図４に示すように、傾斜角αの斜面で重量Ｗの用紙が最大静止摩擦力で静止している場合、用紙の静止摩擦係数Ａは次式で表すことができる。
【００４５】
Ａ＝Ｗ・ｃｏｓα／Ｗ・ｓｉｎα＝ｔａｎα … （１）
【００４６】
（１）式より、静止摩擦係数Ａからαを求めると、α＝ａｒｃｔａｎＡとなり、用紙が斜面を滑り落ちるためには、α＞ａｒｃｔａｎＡとなればよい。
【００４７】
例えば、搬送ベルト６６としてポリイミドのベルト（厚さ１００μｍ、耐熱４００℃）を用いた場合、用紙との静止摩擦係数Ａは紙種により０．５〜０．８の範囲となる。この場合、ａｒｃｔａｎ０．５＝２６．６°、ａｒｃｔａｎ０．８＝３８．７°であるため、３８．７°以上の傾斜角であれば、用紙は搬送ベルト６６上を滑り落ちることになる。なお、紙種は予め画像形成装置で搭載あるいは指定可能な紙種に定められており、各画像形成装置で必要な傾斜角は自ずと定まる。
【００４８】
また、定着器６０の入り口から紙受け部６９までの距離が小さいと滑り落ちた用紙の先端が熱源６０ａで加熱されてしまい、また、定着器６０の出口から排紙ローラ６４までの距離が小さいと排紙ローラ６４に挟まって保持されている用紙の後端が熱源６０ａで加熱されてしまうことから、定着器６０の上流側及び下流側には、給紙部に収納可能な最大紙サイズ以上の余裕を持たせている。
【００４９】
このように、搬送ベルト６６を用紙が自然に滑り落ちる角度で傾斜させ、かつ、ダクト６７に設けたファン６８を回転させることによって搬送ベルト６６に用紙をエアー吸引することによって、停電時にはファン６８の回転が自然に停止してエアー吸引力が失われ、紙詰まりなどのジャム発生時には制御部１０の制御によりファン６８の回転が停止してエアー吸引力が失われ、用紙が搬送ベルト６６の上流側（転写部側）に滑り落ちて熱源６０ａから外れた位置で保持されるため、用紙の発煙、発火を防止することができる。また、排紙ローラ６４に挟まっている用紙も熱源６０ａから外れた位置で保持されるため、用紙の発煙、発火を防止することができる。
【００５０】
なお、図３では、転送部から定着器６０に送られる用紙と搬送ベルト６６を滑り落ちる用紙とが異なる経路を通る場合を示したが、例えば、図５に示すように、搬送ベルト６６の略延長線上に転写部が配置される構造であっても、転写部の出口（２次転写ローラ５８）から定着器６０の入り口までの距離が最大紙サイズ以上になるようにすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また、図３及び図５では、用紙が定着器６０の上流側（転写部側）に滑り落ちる場合を示したが、例えば、図６に示すように、搬送ベルト６６を上流側（転写部側）が高く、下流側（排紙ローラ６４側）が低くなるような構造とすることもできる。この場合は、転写部の２次転写ローラ５８から定着器６０の入り口までの距離、及び、定着器６０の出口から排紙ローラ６４までの距離が最大紙サイズ以上となるようにすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、図３、図５及び図６では、用紙が搬送ベルト６６の搬送方向に沿って滑り落ちる場合を示したが、例えば、搬送方向から見た断面を示す図７に示すように、搬送ベルト６６を搬送と直角方向に傾斜させ、傾斜の下側に紙受け部６９を設ける構造とすることもできる。この場合は、紙受け部６９を最大サイズの用紙が落ち込める寸法にすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、図３、図５乃至図７では、搬送ベルト６６を全体にわたって均一に傾斜させたが、搬送ベルト６６は必ずしも均一に傾斜させる必要はなく、傾斜が最も緩やかな部分の傾斜角が上記所定の角度以上であればよい。
【実施例２】
【００５４】
次に、本発明の第２の実施例に係る画像形成装置について、図８を参照して説明する。図８は、本実施例の定着器のダクトの構造を模式的に示す図である。
【００５５】
前記した第１の実施例では、停電や紙詰まり等の用紙の搬送が停止する異常発生時に、ファン６８に供給される電力が停止し、ファン６８の回転が自然に止まってエアー吸引力が失われるようにしたが、ファン６８は電力の供給が停止しても２秒程度は惰性で回転するため、用紙が落下するまでに３秒程度かかり、定着条件によってはその間に用紙が発煙、発火する恐れがある。
【００５６】
そこで、本実施例では、停電や紙詰まり等の異常発生時に、瞬時にエアー吸引力が失われるようにする。具体的には、図８に示すように、ダクト６７内のファン６８と搬送ベルト６６との間に、エアーの通過経路を解放位置又は遮断位置に切り替え可能なエアー経路切替部７０（例えば、ヒンジを中心に開閉可能なシャッター）を配置し、バネの復元力などによって自然に遮断位置に戻るようにする。また、電力を供給することによってエアー経路切替部７０を強制的に解放位置に移動させる駆動部７１（例えば、ソレノイドコイルに通電することによって電磁力で部材を駆動する機構）を設ける。
【００５７】
そして、図８（ａ）に示すように、通常時は、駆動部７１に電力を供給することによってエアー経路切替部７０を強制的に解放位置に移動させ、エアー吸引力によって用紙を搬送ベルト６６に吸引させる。また、図８（ｂ）に示すように、停電や紙詰まりなどの異常発生時は、駆動部７１に供給される電力が停止し（又は制御部１０の制御により駆動部７１に供給する電力を停止し）、バネの復元力などによってエアー経路切替部７０を自然に遮断位置に戻し、惰性で回転するファン６８のエアー吸引力を瞬時に消失させて用紙を搬送ベルト６６上で滑り落ちるようにする。
【００５８】
このように、異常発生時にファン６８が惰性で回転してもエアー吸引力を瞬時に消失させて用紙が滑り落ちるようにすることにより、どのような定着条件であっても、用紙の発煙、発火を確実に防止することができる。
【００５９】
なお、エアーの通過経路の解放／遮断を制御する構造は上記に限定されず、通常時にエアー経路切替部７０が強制的に解放位置に配置され、異常発生時にエアー経路切替部７０が自然に遮断位置に配置される構造であればよい。例えば、エアー経路切替部７０を解放位置でフックにより固定しておき、異常発生時に駆動部７１でフックを外してエアー経路切替部７０を遮断位置に戻す構造などとすることができる。また、エアー経路切替部７０の形状や配置、構造は図の記載に限定されず、例えば、ダクト６７を横切る方向に仕切板を移動させる構造などとすることができる。
【実施例３】
【００６０】
次に、本発明の第３の実施例に係る画像形成装置について、図９を参照して説明する。図９は、本実施例の定着器のダクトの構造を模式的に示す図であり、（ａ）はエアー吸引状態におけるエアーの通過経路、（ｂ）はエアー噴出状態におけるエアーの通過経路を示している。
【００６１】
前記した第１の実施例では、異常発生時にファン６８の回転を自然に止める構成とし、第２の実施例では、異常発生時にエアーの通過経路を遮断する構成としたが、これらの構成では、用紙が搬送ベルト６６の静止摩擦力に打ち勝って下方に滑り落ちるようにするためには搬送ベルト６６の傾斜角を大きくしなければならず、画像形成装置１００の構造上、そのような傾斜角に設定することができない場合がある。また、用紙が搬送ベルト６６に密着して、用紙がスムーズに滑り落ちない場合も考えられる。
【００６２】
そこで、本実施例では、異常発生時に、瞬時にファン６８によるエアー吸引をエアー噴出に切り替え、小さい傾斜角でも用紙がスムーズに滑り落ちるようにする。具体的には、図９に示すように、ダクト６７をコの字型に屈曲させ、屈曲位置にファン６８を配置する。また、ダクト６７外壁の第１領域及び屈曲した両側のダクト６７を仕切る第２領域に開口部を設け、ダクト６７の出口及び上記２つの領域に、エアーの通過経路をエアー吸引状態又はエアー噴出状態に切り替え可能なエアー経路切替部７０を配置し、バネの復元力などによって自然にエアー噴出状態となる位置に戻るようにする。また、電力を供給することによってエアー経路切替部７０を強制的にエアー吸引状態となる位置に移動させる駆動部７１を設ける。
【００６３】
そして、図９（ｂ）に示すように、通常時は、駆動部７１に電力を供給することによってエアー経路切替部７０をエアー吸引状態となる位置に移動させ（図では、１つのエアー経路切替部７０のみを移動させているが、他のエアー経路切替部７０も同様）、エアー吸引力によって用紙を搬送ベルト６６に吸引させる。また、図９（ａ）に示すように、停電や紙詰まりなどの異常発生時は、駆動部７１に供給される電力が停止し（又は制御部１０の制御により駆動部７１に供給する電力を停止し）、バネの復元力などによってエアー経路切替部７０をエアー噴出状態となる位置に戻し、上記第１領域の開口部からダクト６７内に入り込んだエアーがファン６８によって上記第２領域の開口部から搬送ベルト６６に噴出するようにして、用紙を搬送ベルト６６から浮き上がらせて滑り落ちやすくする。その際、エアー噴出力が強すぎると用紙が熱源６０ａに吹き上げられてしまう恐れがあるため、流路の一部を狭くして噴出圧を調整することが好ましい。
【００６４】
このように、異常発生時に、エアー吸引をエアー噴出に切り替え、用紙を搬送ベルト６６から浮き上がらせることにより、搬送ベルト６６と用紙の間の摩擦力を弱めることができるため、第１及び第２の実施例よりも搬送ベルト６６の傾斜角を小さくすることができる。また、用紙が滑り落ちる方向にエアーを噴出させるようにすれば、エアーの風力によって用紙を所望の方向に移動させることができるため、搬送ベルト６６の傾斜角を更に小さくすることも可能である。
【００６５】
なお、エアーの通過経路のエアー吸引状態／エアー噴出状態を制御する構造は上記に限定されず、通常時にエアー経路切替部７０が強制的にエアー吸引状態となる位置に配置され、異常発生時にエアー経路切替部７０が自然にエアー噴出状態となる位置に配置される構造であればよい。また、エアー経路切替部７０の形状や配置、構造は図の記載に限定されず、例えば、ダクト６７を横切る方向に仕切板を移動させる構造などとすることができる。また、図９では、エアーの通過経路を切り替えてエアーを噴出させたが、ソレノイドコイル等で動作する棒状部材で搬送ベルト６６や用紙を直接突き上げるような構造とすることも可能である。
【００６６】
また、上記各実施例では画像形成装置について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、搬送路上の部材を加熱する機構を備える任意の機器に対して同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、加熱ランプやヒータ等の熱源を用いて非接触で用紙を加熱する定着器を有する画像形成装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の画像形成部の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の定着器の構造を模式的に示す図である。
【図４】搬送ベルトの傾斜角を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の定着器の他の構造を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の定着器の他の構造を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の定着器の他の構造を模式的に示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係る画像形成装置の定着器のダクトの構造を模式的に示す断面図であり、（ａ）はエアー経路解放状態、（ｂ）はエアー経路遮断状態である。
【図９（ａ）】本発明の第３の実施例に係る画像形成装置の定着器のダクトの構造及びエアー吸引状態におけるエアーの通過経路を模式的に示す断面図である。
【図９（ｂ）】本発明の第３の実施例に係る画像形成装置の定着器のダクトの構造及びエアー噴出状態におけるエアーの通過経路を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 制御部
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
２０ ＨＤＤ
３０ 表示操作部
４０ 画像処理部
５０ 画像形成部
５１ 感光体ドラム
５２ 現像器
５３ 帯電器
５４ 感光体クリーニング部
５５ １次転写ローラ
５６ 中間転写ベルト
５７ ベルトクリーニング部
５８ ２次転写ローラ
５９ ローラクリーニング部
６０ 定着器
６０ａ 熱源
６１ 給紙ローラ
６２ ループローラ
６３ レジストローラ
６４ 排紙ローラ
６５ 反転ローラ
６６ 搬送ベルト
６６ａ 搬送ベルト支持ローラ
６７ 吸引ダクト
６８ ファン
６９ 紙受け部
７０ エアー経路切替部
７１ 駆動部
１００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、加熱ランプやヒータ等の熱源を用いて非接触で用紙を加熱する定着器を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置により一様に帯電された感光体ドラムに露光装置から光を照射して静電潜像を形成し、現像装置で静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化し、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトを介して用紙に転写し、その後、定着器で加熱することによりトナー像を用紙上に定着させる処理を行っている。
【０００３】
トナー像を用紙上に定着させる方式として、加熱ローラ及び加圧ローラで用紙を挟み込んで加熱及び加圧を行う方式（以下、接触型と呼ぶ。）と、加熱ランプやヒータ等の熱源によって加熱を行う方式（以下、非接触型と呼ぶ。）とがあり、非接触型は形成する画像を乱すことが無く、また、トナーによる接触部の汚染が少なく、汚れを除去する機構が不要となる等の利点がある。例えば、下記特許文献１−５には、非接触型の定着器や当該定着器を備える画像形成装置が開示されている。
【０００４】
ここで、用紙上のトナー像を適切に加熱するために、給紙ローラや排紙ローラ、搬送ベルト等の搬送部の動作が制御されるが、停電によって画像形成装置に供給される電力が停止したり、紙詰まりなどのジャムが発生して用紙の搬送が停止した場合には、用紙が定着器内に停滞し、加熱ランプやヒータ等の熱源の輻射熱によって用紙が過剰に加熱されてしまい、発煙や発火が発生してしまう。
【０００５】
この問題に対して、下記特許文献３、４には、定着器にシャッター部材や熱線遮蔽体を配置し、異常発生時に、用紙と加熱ランプとの間にシャッター部材や熱線遮蔽体を移動させる技術が開示されている。また、下記特許文献５には、熱線遮蔽体として熱線放射体の前後に設けた熱線遮蔽体搬送用のプーリに張架された断熱ベルトを用いる技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２８２５４号公報
【特許文献２】特開平７−１９９７０５号公報
【特許文献３】特開昭６２−２６４０８２号公報
【特許文献４】特開平９−３４３０７号公報
【特許文献５】特開２００１−３０５８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したシャッター部材や熱線遮蔽体を用紙と加熱ランプとの間の所定の位置へ素早く移動させることは非常に難しく、画像形成装置に供給される電力が停止した場合には、シャッター部材や熱線遮蔽体を移動させることができない。また、上記構成では、シャッター部材や熱線遮蔽体自体が熱源によって加熱され、シャッター部材や熱線遮蔽体からの輻射熱によって用紙が加熱されてしまい、発煙や発火を確実に防止することができない。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、停電や紙詰まり等の用紙の搬送が停止する異常が発生した場合でも、定着器内における用紙の過剰な加熱を確実に防止することができる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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、前記用紙が滑り落ちる所定の角度で搬送方向に傾斜し、前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定されると共に、前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファンを有し、前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われることにより、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動するものである。
【００１０】
また、本発明は、搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、前記用紙が滑り落ちる所定の角度で搬送と直角方向に傾斜し、傾斜下向には、最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を備え、前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファンを有し、前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われることにより、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の搬送と直角方向に移動するものである。
【００１１】
本発明においては、エアー吸引を行うダクトの経路に、当該経路の解放と遮断とを切り替える経路切替部を備え、前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路が遮断され、前記エアー吸引を強制的に停止させる構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記経路切替部は、前記経路を遮断する位置に戻るように構成され、通常動作時は、駆動部を動作させることにより、前記経路切替部が前記経路を遮断する位置から解放する位置に強制的に移動され、前記異常発生時に、前記駆動部の動作が停止することにより、前記経路が自動的に遮断される構成とすることもできる。
【００１３】
また、本発明においては、前記所定の角度をα、前記用紙と前記搬送ベルトの静止摩擦係数をＡとしたとき、９０°≧α＞ａｒｃｔａｎＡ、の関係を満たすことが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、水平方向に対して所定の角度で搬送方向に傾斜し、前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定されると共に、前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファン、及び、前記搬送ベルトと前記ファンの間に配置されるダクトの経路に、エアー吸引状態とエアー噴出状態とを切り替える経路切替部を備え、前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路がエアー噴出状態に切り替わって前記用紙を前記搬送ベルトから浮き上がらせることにより、前記用紙が搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動するものである。
【００１５】
また、本発明は、搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、前記搬送ベルトは、水平方向に対して所定の角度で搬送と直角方向に傾斜し、傾斜下向には、最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を備え、前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファン、及び、前記搬送ベルトと前記ファンの間に配置されるダクトの経路に、エアー吸引状態とエアー噴出状態とを切り替える経路切替部を備え、前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路がエアー噴出状態に切り替わって前記用紙を前記搬送ベルトから浮き上がらせることにより、前記用紙が搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の搬送と直角方向に移動するものである。
【００１６】
本発明においては、前記経路切替部は、前記エアー噴出状態となる位置に戻るように構成され、通常動作時は、駆動部を動作させることにより、前記経路切替部が前記エアー噴出状態となる位置から前記エアー吸引状態となる位置に強制的に移動され、前記異常発生時に、前記駆動部の動作が停止することにより、前記経路が自動的にエアー噴出状態に切り替わる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像形成装置によれば、停電や紙詰まり等の用紙の搬送が停止する異常が発生した場合でも、定着器内における用紙の過剰な加熱を確実に防止することができる。
【００１８】
その理由は、加熱ランプやヒータ等の熱源を用いて非接触で用紙を加熱する非接触型の定着器を有する画像形成装置において、定着器に用紙を搬送する搬送ベルトを所定の角度で搬送方向若しくは搬送と直角方向に傾斜させると共に、定着器にファンの回転によりエアーを吸引させるダクトを配置し、用紙を搬送ベルトにエアー吸引して搬送することにより、停電や紙詰まり等の異常発生時には、ファンが停止又はダクト内のエアーの通過経路が遮断されてエアー吸引力が失われ、用紙が傾斜した搬送ベルト上を滑り落ちて定着器の熱源の外部に排出されるからである。
【００１９】
また、エアーの通過経路を切り替えて搬送ベルトにエアーを噴出させる機構を設けることにより、停電や紙詰まり等の異常発生時には、搬送ベルトにエアーが噴出されて用紙が搬送ベルトから浮き上がり、傾斜した搬送ベルト上を滑り落ちて定着器の熱源の外部に排出されるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
背景技術で示したように、電子写真方式の画像形成装置では、用紙上に転写したトナー像を定着器で加熱して定着させる処理が行われるが、停電や紙詰まり等の異常発生時に用紙が定着器内に停滞すると、加熱ランプやヒータ等の熱源の輻射熱により用紙が過剰に加熱されてしまい、発煙や発火が発生してしまう。
【００２１】
この問題に対して、異常発生時に加熱ランプやヒータ等の熱源と用紙との間にシャッター部材や熱線遮蔽体を移動させる方法があるが、シャッター部材や熱線遮蔽体を瞬時に移動させるのは困難であり、画像形成装置に供給される電力が停止した場合には、シャッター部材や熱線遮蔽体を移動させることができない。
【００２２】
また、シャッター部材や熱線遮蔽体を移動させることができたとしても、加熱ランプやヒータ等の熱源によってシャッター部材や熱線遮蔽体自体が加熱されてしまい、シャッター部材や熱線遮蔽体の輻射熱によってやはり用紙が加熱されてしまう。
【００２３】
そこで、本発明では、加熱ランプやヒータ等の熱源を用いて非接触で用紙を加熱する非接触型の定着器を有する画像形成装置において、定着器に用紙を搬送する搬送ベルトを所定の角度で搬送方向若しくは搬送と直角方向に傾斜させると共に、搬送ベルトの近傍にファンの回転によりエアーを吸引するダクトを配置し、用紙を搬送ベルトにエアー吸引して搬送する構成とする。また、ダクト内のエアーの通過経路の解放／遮断、又は、エアー吸引／エアー噴出を切り替えるエアー経路切替部を設ける。
【００２４】
これにより、停電等の異常発生時には、自然にファンの回転が停止又はエアーの通過経路が遮断されてエアー吸引力が失われ、又は、自動的にエアー吸引からエアー噴出に切り替えられ、用紙が傾斜した搬送ベルト上を滑り落ちて定着器の外部に排出される。
【００２５】
また、定着器の下流側で紙詰まり等のジャムが発生した時も、制御部の制御によりファンの回転が停止又はエアーの通過経路が遮断されてエアー吸引力が失われ、又は、制御部の制御によりエアー吸引からエアー噴出に切り替えられ、用紙が傾斜した搬送ベルト上を滑り落ちて定着器の外部に排出される。
【００２６】
また、用紙が滑り落ちる際には用紙が定着器の熱源の外部で保持されるスペースが必要であるため、定着器上流の転写部から定着器の熱源の入り口までの距離、及び、定着器の熱源の出口から定着器下流の排紙手段（例えば、排紙ローラ）までの距離を使用可能な用紙の最大サイズ以上としたり、傾斜下向に最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を設ける。
【００２７】
これにより、用紙を定着器の熱源の外部に待避させることが可能となり、停電や紙詰まり等の異常発生時に定着器内で用紙が過剰に加熱されることがなくなり、用紙の発煙や発火を確実に防止することができる。
【実施例１】
【００２８】
上記した本発明の一実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の第１の実施例に係る画像形成装置について、図１乃至図７を参照して説明する。図１は、本実施例の画像形成装置の構成を示すブロック図であり、図２は、画像形成装置の画像形成部の構造例を示す断面図である。また、図３は、本実施例の定着器の構造を模式的に示す図であり、図４は、定着器の搬送ベルトの傾斜角を説明するための図である。また、図５乃至図７は、本実施例の定着器の他の構造を模式的に示す図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３などからなる制御部１０と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０と、表示操作部３０と、画像処理部４０と、画像形成部５０などで構成される。
【００３０】
ＲＯＭ１２は、画像形成装置全体の動作を制御するためのプログラムや制御に必要なデータを記憶する。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１による制御に必要なデータ及び制御動作時に一時記憶が必要なデータ等を記憶する。そして、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３と協働して画像形成装置の各部の動作を制御する制御部１０として機能する。特に、本実施例では、紙詰まり等のジャムが発生した時に、後述する定着器のダクトに設けられたファンの回転を停止させる制御を行う。
【００３１】
ＨＤＤ２０は、印刷ジョブや制御部１０の制御に必要なデータ等を保存する。
【００３２】
表示操作部３０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示部と表示部を覆うタッチパネルなどの操作部から構成され、画像形成装置１００の各種設定や異常発生時の通知等を行う。なお、ここでは表示部と操作部とが一体となった構成としているが、表示部と操作部は別々に構成してもよい。
【００３３】
画像処理部４０は、印刷ジョブのデータをラスタライズし、必要に応じて画像処理やスクリーニングを行って、画像形成部５０で印刷可能なビットマップデータを形成する。
【００３４】
画像形成部５０は、電子写真方式の作像プロセスを利用して、画像処理部４０で形成したビットマップデータの画像を用紙に形成する。具体的には、図２に示すように、書き込み部（図示せず）と、感光体部と、転写部と、定着器と、給紙部と、搬送部などで構成される。
【００３５】
書き込み部（図示せず）は、画像処理部４０から入力されたビットマップデータに基づいて感光体ドラム５１にレーザ光を照射して画像の潜像を形成する。
【００３６】
感光体部は、感光体ドラム５１と現像器５２と帯電器５３と感光体クリーニング部５４などで構成され、感光体ドラム５１上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成する。
【００３７】
転写部は、１次転写ローラ５５と中間転写ベルト５６とベルトクリーニング部５７と２次転写ローラ５８とローラクリーニング部５９などで構成され、１次転写ローラ５５により感光体部で形成されたトナー像を中間転写ベルト５６に転写し、２次転写ローラ５８により中間転写ベルト５６上に形成されたトナー像を用紙に転写する。
【００３８】
定着器６０は、赤外線ランプやヒータ等の熱源を備え、用紙上に転写されたトナー像を加熱して定着させる。
【００３９】
搬送部は、給紙ローラ６１やループローラ６２、レジストローラ６３、排紙ローラ６４、反転ローラ６５、搬送ベルト６６等で構成され、給紙ローラ６１やループローラ６２、レジストローラ６３により転写部に用紙を搬送し、搬送ベルト６６により転写後の用紙を定着器に搬送し、排紙ローラ６４、反転ローラ６５により定着後の用紙を排出又は反転させる。
【００４０】
給紙部（図示せず）は、１又は複数の用紙トレイで構成され、印刷ジョブで指示された用紙を搬送部に供給する。
【００４１】
このような構成の画像形成装置において、停電や紙詰まり等の異常の発生によって用紙の搬送が停止した場合は、用紙が定着器６０内の熱源の近傍でストップし、発煙、発火する場合があった。発煙、発火時には、通常、熱源に供給する電力を遮断する措置が取られるが、熱源への電力の供給が遮断されても、熱源の余熱で用紙が加熱され、発煙、発火が生じる場合がある。
【００４２】
そこで、本実施例では、用紙の搬送が停止する異常が発生した場合であっても、定着器６０内に残存する用紙を定着器６０の外側に確実に排出できるようにする。具体的には、図３に示すように、定着器６０及びその近傍で用紙を搬送する搬送ベルト６６を水平方向に対して所定の角度で傾斜させると共に、搬送ベルト６６近傍にファン６８の回転によりエアーを吸引するダクト６７を配置し、エアー吸引力により用紙が搬送ベルト６６に吸引されるようにする。そして、ファン６８の回転が停止したら用紙が搬送ベルト６６上を滑り落ち、紙受け部６９に格納されるようにする。
【００４３】
なお、エアー吸引の方法としては、例えば、搬送ベルト６６を複数本のベルトで構成し、各々のベルトの間に隙間を設け、その隙間から用紙を吸引する方法や、搬送ベルト６６に多数の孔を設け、その孔から用紙を吸引する方法などが考えられるが、用紙を搬送ベルト６６から滑り落ちないように固定できる限りにおいて、ダクト６７やファン６８、搬送ベルト６６の形状、構造、配置、風圧などは特に限定されない。
【００４４】
ここで、ファン６８の回転が停止してエアーの吸引力が失われた時に、用紙が搬送ベルト６６上で滑り落ちるためには、搬送ベルト６６の傾斜角を所定の角度以上に設定する必要がある。上記所定の角度の設定方法について説明する。図４に示すように、傾斜角αの斜面で重量Ｗの用紙が最大静止摩擦力で静止している場合、用紙の静止摩擦係数Ａは次式で表すことができる。
【００４５】
Ａ＝Ｗ・ｃｏｓα／Ｗ・ｓｉｎα＝ｔａｎα … （１）
【００４６】
（１）式より、静止摩擦係数Ａからαを求めると、α＝ａｒｃｔａｎＡとなり、用紙が斜面を滑り落ちるためには、α＞ａｒｃｔａｎＡとなればよい。
【００４７】
例えば、搬送ベルト６６としてポリイミドのベルト（厚さ１００μｍ、耐熱４００℃）を用いた場合、用紙との静止摩擦係数Ａは紙種により０．５〜０．８の範囲となる。この場合、ａｒｃｔａｎ０．５＝２６．６°、ａｒｃｔａｎ０．８＝３８．７°であるため、３８．７°以上の傾斜角であれば、用紙は搬送ベルト６６上を滑り落ちることになる。なお、紙種は予め画像形成装置で搭載あるいは指定可能な紙種に定められており、各画像形成装置で必要な傾斜角は自ずと定まる。
【００４８】
また、定着器６０の入り口から紙受け部６９までの距離が小さいと滑り落ちた用紙の先端が熱源６０ａで加熱されてしまい、また、定着器６０の出口から排紙ローラ６４までの距離が小さいと排紙ローラ６４に挟まって保持されている用紙の後端が熱源６０ａで加熱されてしまうことから、定着器６０の上流側及び下流側には、給紙部に収納可能な最大紙サイズ以上の余裕を持たせている。
【００４９】
このように、搬送ベルト６６を用紙が自然に滑り落ちる角度で傾斜させ、かつ、ダクト６７に設けたファン６８を回転させることによって搬送ベルト６６に用紙をエアー吸引することによって、停電時にはファン６８の回転が自然に停止してエアー吸引力が失われ、紙詰まりなどのジャム発生時には制御部１０の制御によりファン６８の回転が停止してエアー吸引力が失われ、用紙が搬送ベルト６６の上流側（転写部側）に滑り落ちて熱源６０ａから外れた位置で保持されるため、用紙の発煙、発火を防止することができる。また、排紙ローラ６４に挟まっている用紙も熱源６０ａから外れた位置で保持されるため、用紙の発煙、発火を防止することができる。
【００５０】
なお、図３では、転送部から定着器６０に送られる用紙と搬送ベルト６６を滑り落ちる用紙とが異なる経路を通る場合を示したが、例えば、図５に示すように、搬送ベルト６６の略延長線上に転写部が配置される構造であっても、転写部の出口（２次転写ローラ５８）から定着器６０の入り口までの距離が最大紙サイズ以上になるようにすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
また、図３及び図５では、用紙が定着器６０の上流側（転写部側）に滑り落ちる場合を示したが、例えば、図６に示すように、搬送ベルト６６を上流側（転写部側）が高く、下流側（排紙ローラ６４側）が低くなるような構造とすることもできる。この場合は、転写部の２次転写ローラ５８から定着器６０の入り口までの距離、及び、定着器６０の出口から排紙ローラ６４までの距離が最大紙サイズ以上となるようにすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、図３、図５及び図６では、用紙が搬送ベルト６６の搬送方向に沿って滑り落ちる場合を示したが、例えば、搬送方向から見た断面を示す図７に示すように、搬送ベルト６６を搬送と直角方向に傾斜させ、傾斜の下側に紙受け部６９を設ける構造とすることもできる。この場合は、紙受け部６９を最大サイズの用紙が落ち込める寸法にすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、図３、図５乃至図７では、搬送ベルト６６を全体にわたって均一に傾斜させたが、搬送ベルト６６は必ずしも均一に傾斜させる必要はなく、傾斜が最も緩やかな部分の傾斜角が上記所定の角度以上であればよい。
【実施例２】
【００５４】
次に、本発明の第２の実施例に係る画像形成装置について、図８を参照して説明する。図８は、本実施例の定着器のダクトの構造を模式的に示す図である。
【００５５】
前記した第１の実施例では、停電や紙詰まり等の用紙の搬送が停止する異常発生時に、ファン６８に供給される電力が停止し、ファン６８の回転が自然に止まってエアー吸引力が失われるようにしたが、ファン６８は電力の供給が停止しても２秒程度は惰性で回転するため、用紙が落下するまでに３秒程度かかり、定着条件によってはその間に用紙が発煙、発火する恐れがある。
【００５６】
そこで、本実施例では、停電や紙詰まり等の異常発生時に、瞬時にエアー吸引力が失われるようにする。具体的には、図８に示すように、ダクト６７内のファン６８と搬送ベルト６６との間に、エアーの通過経路を解放位置又は遮断位置に切り替え可能なエアー経路切替部７０（例えば、ヒンジを中心に開閉可能なシャッター）を配置し、バネの復元力などによって自然に遮断位置に戻るようにする。また、電力を供給することによってエアー経路切替部７０を強制的に解放位置に移動させる駆動部７１（例えば、ソレノイドコイルに通電することによって電磁力で部材を駆動する機構）を設ける。
【００５７】
そして、図８（ａ）に示すように、通常時は、駆動部７１に電力を供給することによってエアー経路切替部７０を強制的に解放位置に移動させ、エアー吸引力によって用紙を搬送ベルト６６に吸引させる。また、図８（ｂ）に示すように、停電や紙詰まりなどの異常発生時は、駆動部７１に供給される電力が停止し（又は制御部１０の制御により駆動部７１に供給する電力を停止し）、バネの復元力などによってエアー経路切替部７０を自然に遮断位置に戻し、惰性で回転するファン６８のエアー吸引力を瞬時に消失させて用紙を搬送ベルト６６上で滑り落ちるようにする。
【００５８】
このように、異常発生時にファン６８が惰性で回転してもエアー吸引力を瞬時に消失させて用紙が滑り落ちるようにすることにより、どのような定着条件であっても、用紙の発煙、発火を確実に防止することができる。
【００５９】
なお、エアーの通過経路の解放／遮断を制御する構造は上記に限定されず、通常時にエアー経路切替部７０が強制的に解放位置に配置され、異常発生時にエアー経路切替部７０が自然に遮断位置に配置される構造であればよい。例えば、エアー経路切替部７０を解放位置でフックにより固定しておき、異常発生時に駆動部７１でフックを外してエアー経路切替部７０を遮断位置に戻す構造などとすることができる。また、エアー経路切替部７０の形状や配置、構造は図の記載に限定されず、例えば、ダクト６７を横切る方向に仕切板を移動させる構造などとすることができる。
【実施例３】
【００６０】
次に、本発明の第３の実施例に係る画像形成装置について、図９を参照して説明する。図９は、本実施例の定着器のダクトの構造を模式的に示す図であり、（ａ）はエアー吸引状態におけるエアーの通過経路、（ｂ）はエアー噴出状態におけるエアーの通過経路を示している。
【００６１】
前記した第１の実施例では、異常発生時にファン６８の回転を自然に止める構成とし、第２の実施例では、異常発生時にエアーの通過経路を遮断する構成としたが、これらの構成では、用紙が搬送ベルト６６の静止摩擦力に打ち勝って下方に滑り落ちるようにするためには搬送ベルト６６の傾斜角を大きくしなければならず、画像形成装置１００の構造上、そのような傾斜角に設定することができない場合がある。また、用紙が搬送ベルト６６に密着して、用紙がスムーズに滑り落ちない場合も考えられる。
【００６２】
そこで、本実施例では、異常発生時に、瞬時にファン６８によるエアー吸引をエアー噴出に切り替え、小さい傾斜角でも用紙がスムーズに滑り落ちるようにする。具体的には、図９に示すように、ダクト６７をコの字型に屈曲させ、屈曲位置にファン６８を配置する。また、ダクト６７外壁の第１領域及び屈曲した両側のダクト６７を仕切る第２領域に開口部を設け、ダクト６７の出口及び上記２つの領域に、エアーの通過経路をエアー吸引状態又はエアー噴出状態に切り替え可能なエアー経路切替部７０を配置し、バネの復元力などによって自然にエアー噴出状態となる位置に戻るようにする。また、電力を供給することによってエアー経路切替部７０を強制的にエアー吸引状態となる位置に移動させる駆動部７１を設ける。
【００６３】
そして、図９（ｂ）に示すように、通常時は、駆動部７１に電力を供給することによってエアー経路切替部７０をエアー吸引状態となる位置に移動させ（図では、１つのエアー経路切替部７０のみを移動させているが、他のエアー経路切替部７０も同様）、エアー吸引力によって用紙を搬送ベルト６６に吸引させる。また、図９（ａ）に示すように、停電や紙詰まりなどの異常発生時は、駆動部７１に供給される電力が停止し（又は制御部１０の制御により駆動部７１に供給する電力を停止し）、バネの復元力などによってエアー経路切替部７０をエアー噴出状態となる位置に戻し、上記第１領域の開口部からダクト６７内に入り込んだエアーがファン６８によって上記第２領域の開口部から搬送ベルト６６に噴出するようにして、用紙を搬送ベルト６６から浮き上がらせて滑り落ちやすくする。その際、エアー噴出力が強すぎると用紙が熱源６０ａに吹き上げられてしまう恐れがあるため、流路の一部を狭くして噴出圧を調整することが好ましい。
【００６４】
このように、異常発生時に、エアー吸引をエアー噴出に切り替え、用紙を搬送ベルト６６から浮き上がらせることにより、搬送ベルト６６と用紙の間の摩擦力を弱めることができるため、第１及び第２の実施例よりも搬送ベルト６６の傾斜角を小さくすることができる。また、用紙が滑り落ちる方向にエアーを噴出させるようにすれば、エアーの風力によって用紙を所望の方向に移動させることができるため、搬送ベルト６６の傾斜角を更に小さくすることも可能である。
【００６５】
なお、エアーの通過経路のエアー吸引状態／エアー噴出状態を制御する構造は上記に限定されず、通常時にエアー経路切替部７０が強制的にエアー吸引状態となる位置に配置され、異常発生時にエアー経路切替部７０が自然にエアー噴出状態となる位置に配置される構造であればよい。また、エアー経路切替部７０の形状や配置、構造は図の記載に限定されず、例えば、ダクト６７を横切る方向に仕切板を移動させる構造などとすることができる。また、図９では、エアーの通過経路を切り替えてエアーを噴出させたが、ソレノイドコイル等で動作する棒状部材で搬送ベルト６６や用紙を直接突き上げるような構造とすることも可能である。
【００６６】
また、上記各実施例では画像形成装置について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、搬送路上の部材を加熱する機構を備える任意の機器に対して同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、加熱ランプやヒータ等の熱源を用いて非接触で用紙を加熱する定着器を有する画像形成装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の画像形成部の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の定着器の構造を模式的に示す図である。
【図４】搬送ベルトの傾斜角を説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の定着器の他の構造を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の定着器の他の構造を模式的に示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る画像形成装置の定着器の他の構造を模式的に示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係る画像形成装置の定着器のダクトの構造を模式的に示す断面図であり、（ａ）はエアー経路解放状態、（ｂ）はエアー経路遮断状態である。
【図９（ａ）】本発明の第３の実施例に係る画像形成装置の定着器のダクトの構造及びエアー吸引状態におけるエアーの通過経路を模式的に示す断面図である。
【図９（ｂ）】本発明の第３の実施例に係る画像形成装置の定着器のダクトの構造及びエアー噴出状態におけるエアーの通過経路を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 制御部
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
２０ ＨＤＤ
３０ 表示操作部
４０ 画像処理部
５０ 画像形成部
５１ 感光体ドラム
５２ 現像器
５３ 帯電器
５４ 感光体クリーニング部
５５ １次転写ローラ
５６ 中間転写ベルト
５７ ベルトクリーニング部
５８ ２次転写ローラ
５９ ローラクリーニング部
６０ 定着器
６０ａ 熱源
６１ 給紙ローラ
６２ ループローラ
６３ レジストローラ
６４ 排紙ローラ
６５ 反転ローラ
６６ 搬送ベルト
６６ａ 搬送ベルト支持ローラ
６７ 吸引ダクト
６８ ファン
６９ 紙受け部
７０ エアー経路切替部
７１ 駆動部
１００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、
前記搬送ベルトは、前記用紙が滑り落ちる所定の角度で搬送方向に傾斜し、
前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定されると共に、
前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファンを有し、
前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われることにより、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、
前記搬送ベルトは、前記用紙が滑り落ちる所定の角度で搬送と直角方向に傾斜し、傾斜下向には、最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を備え、
前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファンを有し、
前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われることにより、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の搬送と直角方向に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
エアー吸引を行うダクトの経路に、当該経路の解放と遮断とを切り替える経路切替部を備え、
前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路が遮断され、前記エアー吸引を強制的に停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記経路切替部は、前記経路を遮断する位置に戻るように構成され、
通常動作時は、駆動部を動作させることにより、前記経路切替部が前記経路を遮断する位置から解放する位置に強制的に移動され、
前記異常発生時に、前記駆動部の動作が停止することにより、前記経路が自動的に遮断されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定の角度をα、前記用紙と前記搬送ベルトの静止摩擦係数をＡとしたとき、
９０°≧α＞ａｒｃｔａｎＡ、
の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項６】
搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、
前記搬送ベルトは、水平方向に対して所定の角度で搬送方向に傾斜し、
前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定されると共に、
前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファン、及び、前記搬送ベルトと前記ファンの間に配置されるダクトの経路に、エアー吸引状態とエアー噴出状態とを切り替える経路切替部を備え、
前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路がエアー噴出状態に切り替わって前記用紙を前記搬送ベルトから浮き上がらせることにより、前記用紙が搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、
前記搬送ベルトは、水平方向に対して所定の角度で搬送と直角方向に傾斜し、傾斜下向には、最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を備え、
前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファン、及び、前記搬送ベルトと前記ファンの間に配置されるダクトの経路に、エアー吸引状態とエアー噴出状態とを切り替える経路切替部を備え、
前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路がエアー噴出状態に切り替わって前記用紙を前記搬送ベルトから浮き上がらせることにより、前記用紙が搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の搬送と直角方向に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記経路切替部は、前記エアー噴出状態となる位置に戻るように構成され、
通常動作時は、駆動部を動作させることにより、前記経路切替部が前記エアー噴出状態となる位置から前記エアー吸引状態となる位置に強制的に移動され、
前記異常発生時に、前記駆動部の動作が停止することにより、前記経路が自動的にエアー噴出状態に切り替わることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項１】
搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、
前記搬送ベルトは、前記用紙が滑り落ちる所定の角度で搬送方向に傾斜し、
前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定されると共に、
前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファンを有し、
前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われることにより、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、
前記搬送ベルトは、前記用紙が滑り落ちる所定の角度で搬送と直角方向に傾斜し、傾斜下向には、最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を備え、
前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファンを有し、
前記用紙の搬送が停止する異常発生時に、前記ファンの回転が停止して前記エアー吸引力が失われることにより、前記用紙が前記搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の搬送と直角方向に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
エアー吸引を行うダクトの経路に、当該経路の解放と遮断とを切り替える経路切替部を備え、
前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路が遮断され、前記エアー吸引を強制的に停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記経路切替部は、前記経路を遮断する位置に戻るように構成され、
通常動作時は、駆動部を動作させることにより、前記経路切替部が前記経路を遮断する位置から解放する位置に強制的に移動され、
前記異常発生時に、前記駆動部の動作が停止することにより、前記経路が自動的に遮断されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定の角度をα、前記用紙と前記搬送ベルトの静止摩擦係数をＡとしたとき、
９０°≧α＞ａｒｃｔａｎＡ、
の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項６】
搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、
前記搬送ベルトは、水平方向に対して所定の角度で搬送方向に傾斜し、
前記定着器の上流側の転写部から前記定着器の前記熱源までの距離、及び、前記定着器の前記熱源から前記定着器の下流側の排紙ローラまでの距離が、最大サイズの用紙より長く設定されると共に、
前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファン、及び、前記搬送ベルトと前記ファンの間に配置されるダクトの経路に、エアー吸引状態とエアー噴出状態とを切り替える経路切替部を備え、
前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路がエアー噴出状態に切り替わって前記用紙を前記搬送ベルトから浮き上がらせることにより、前記用紙が搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の上流側又は下流側に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
搬送ベルト上の用紙を熱源により非接触で加熱する定着器を備える画像形成装置において、
前記搬送ベルトは、水平方向に対して所定の角度で搬送と直角方向に傾斜し、傾斜下向には、最大サイズの用紙が落ち込める用紙保持部を備え、
前記用紙をエアー吸引力によって前記搬送ベルトに吸引するファン、及び、前記搬送ベルトと前記ファンの間に配置されるダクトの経路に、エアー吸引状態とエアー噴出状態とを切り替える経路切替部を備え、
前記異常発生時に、前記経路切替部により前記経路がエアー噴出状態に切り替わって前記用紙を前記搬送ベルトから浮き上がらせることにより、前記用紙が搬送ベルト上を滑り落ちて前記熱源の搬送と直角方向に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記経路切替部は、前記エアー噴出状態となる位置に戻るように構成され、
通常動作時は、駆動部を動作させることにより、前記経路切替部が前記エアー噴出状態となる位置から前記エアー吸引状態となる位置に強制的に移動され、
前記異常発生時に、前記駆動部の動作が停止することにより、前記経路が自動的にエアー噴出状態に切り替わることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９（ａ）】
【図９（ｂ）】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９（ａ）】
【図９（ｂ）】
【公開番号】特開２０１０−９６８２２（Ｐ２０１０−９６８２２Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６５０３１（Ｐ２００８−２６５０３１）
【出願日】平成２０年１０月１４日（２００８．１０．１４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１４日（２００８．１０．１４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]