JP2003107978A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱を必要としない部位（感光体，クリーニン
グユニット等）に定着部の熱が拡散或いは侵入すること
が画像形成装置Ａの内部で発生している。そこで，上記
熱を必要としない部位の熱を強制的に排出する冷却ファ
ン等を設けることが考えられるが，従来は単に冷却ファ
ンを設けて一定の回転数で作動させるのみであった。そ
のため，冷却する必要の無い場合においても冷却ファン
を作動させることになり，使用電力の無駄が生じる問題
があった。 【解決手段】 画像形成装置Ａは，作像ユニット５０の
中で熱を必要としない部位の熱を奪って強制的に外部へ
排出する冷却ファン２０を，温度センサ４０で検出され
た温度に基づいて制御することによって上記熱を必要と
しない部位の熱を強制的に排出する構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，シート材上にトナ
ー像を定着させる際に使用される熱源の熱の一部が該熱
を必要としない部位に拡散或いは侵入する場合におい
て，該熱を該熱を必要としない部位より奪う冷却手段の
制御を行う画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より，感光体を用いてシート材にト
ナー像を転写することで印刷を行う電子写真法による画
像形成装置が知られている。このような電子写真法を用
いる画像形成装置では，感光体表面に形成されたトナー
像をシート材に転写し，更に該転写されたトナー像を熱
と圧力でシート材に定着させることでシート材に対して
画像形成を行う。上記定着は，通常シート材に転写され
たトナー像に熱と圧力を加えることによって行われる。
即ち，圧力をもってトナー像をシート材に圧着し，且つ
熱でトナー像を溶融してシート材に定着させるものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上記定着で
使用される熱は，該定着を行う定着部に設けられる熱源
（例えば，ハロゲンランプを点灯制御する）より発生す
るものであり，画像形成全体の工程では基本的に定着工
程以外の工程で熱を積極的に使用することはない。その
ため，上記熱源より発生した熱が上記定着部のみに留ま
るのであれば問題ないが，近年小型化が進む画像形成装
置においては，上記定着部と，熱を必要としない部位
（例えば，トナー像の転写を行う感光体，転写の感光体
表面の残留トナーを除去するクリーニングユニット等）
とを接近させて設けられる場合が多いため以下のような
問題がある。例えば，上記熱を必要としない部位（感光
体，クリーニングユニット等）に上記定着部の熱が拡散
或いは侵入することで，例えば，感光体が変質して画像
品質を劣化させたり，クリーニングユニットに蓄積され
るトナーがブロッキング（塊になる）するような問題が
発生する。そこで，上記熱を必要としない部位の熱を強
制的に排出する冷却ファン等を設けることが考えられる
が，従来は単に冷却ファンを設けて一定の回転数で作動
させるのみであった。しかしながら，定着部で発生する
熱量は，定着が行われる際に発生するものであって，通
紙するシート材のサイズや枚数によって変化するもので
もあるので，上記熱を必要としない部位に拡散或いは侵
入する熱量もシート材のサイズや枚数によって変化する
ことになる。そのため，上述のように冷却ファンを単に
一定の回転数で作動させると，冷却する必要の無い場合
においても冷却ファンを作動させることになり，使用電
力の無駄が生じる。また，従来のように冷却ファンを一
定の回転数で回転させることによって，冷却ファンの回
転による雑音が常に発生する等の問題もある。そこで，
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目
的とするところは，上記冷却ファンを，上記熱を必要と
しない部位の温度や通紙するシート材サイズや枚数等に
応じて制御する画像形成装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，シート材上にトナー像を定着させる際に使
用される熱源を具備する画像形成装置において，上記熱
源の熱を必要としない部位より該熱を奪う冷却手段と，
上記冷却手段を制御するための制御手段とを具備するこ
とを特徴とする画像形成装置として構成されている。本
発明がこのように構成されているので，従来のように冷
却ファン（冷却手段）を一定の回転数で回転させること
が無くなるので，従来のように使用電力の無駄が生じる
ことも無くなり，必要に応じて効率良く冷却ファンを作
動させることが可能となる。また，上述のように必要に
応じて冷却ファンが作動するので，従来に比べて冷却フ
ァンの作動による雑音の発生時間を抑えることも可能と
なる。また，前記制御手段は，前記熱源の熱を必要とし
ない部位の温度，シート材のサイズ，連続的に前記定着
の処理が行われる前記シート材の枚数，外気の温度，前
記シート材の厚さ，又は前記シート材に行われる画像形
成が両面又は片面のいずれかに応じて，前記冷却手段を
制御しても良い。このように前記制御手段が冷却ファン
を制御することによって，画像形成装置の状況や作動状
態に応じて冷却ファンを制御することが可能となる。ま
た更に，前記熱源の熱を必要としない部位は，前記シー
ト材に前記トナー像を形成するために前記トナー像の転
写を行う感光体，及び／又は，該転写の後に該感光体に
残留するトナーを除去する除去手段であるように構成す
ることが望ましい。このように構成されることによっ
て，前記熱源の熱による感光体の変質や，クリーニング
ユニット（除去手段）に蓄積される残留トナーのブロッ
キングを防ぐことが可能となる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照しながら，本
発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の
理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本
発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を
限定する性格のものではない。ここに，図１は本発明の
実施の形態に係る画像形成装置Ａの制御に関する概略構
成を示すブロック図，図２は画像形成装置Ａの側面側よ
り内部構造の概略を明らかにした断面図，図３は本発明
の応用例に係る画像形成装置Ｂの側面側より内部構造の
概略を明らかにした断面図，図４は画像形成装置Ｂの上
部側より内部構造を明らかにした断面図である。

【０００６】先ず，図１を用いて，本発明の一例である
画像形成装置Ａの制御に関する概略構成について説明す
る。画像形成装置Ａの制御に関する構成は，原稿画像を
読み取るスキャナ６０と，該スキャナ６０で読み取られ
た原稿画像の画像データをトナー像としてシート材に転
写し且つ定着する処理を行う作像ユニット５０と，該作
像ユニット５０内部の温度を検出する温度センサ４０
と，上記作像ユニット５０の中で熱を必要としない部位
の熱を奪って強制的に外部へ排出するための冷却手段の
一例である冷却ファン２０と，画像形成装置Ａの動作に
関するプログラム等が格納されているＲＯＭ３０と，上
記各部を制御する共に冷却ファン２０を制御する制御手
段の機能を果たす一例である制御部１０とを具備する構
成となっている。

【０００７】次に，画像形成装置Ａの内部構造の概略構
成について図２を用いて説明する。画像形成装置Ａは，
図２に示されるように，大別すると上記スキャナ６０，
上記作像ユニット５０，及び装置全体を支持するベース
７０に分けられる。ベース７０は，シート材をストック
する給紙トレイ７１を具備し，給紙ローラ７２が回転す
ることによって，シート材が給紙トレイ７１より作像ユ
ニット５０へ搬送される。この作像ユニット５０は，隔
壁１００によって転写部Ｓと定着部Ｔに分けられる。転
写部Ｓは，上記給紙ローラ７２によって搬送されたシー
ト材を受け継いで感光体５２まで搬送する搬送ローラ５
１を具備し，現像部５６によって感光体５２の表面に形
成されたトナー像は，感光体５２及び転写ローラ５３に
よってシート材が挟持されることでシート材に転写され
る。また，この転写後に感光体５２に残留する残留トナ
ーはクリーニングユニット５５によって除去され回収さ
れる。他方，定着部Ｔは，転写部Ｓでトナー像が転写さ
れたシート材を，熱源を具備する熱ローラ２１０及び圧
ローラ２２０で挟持することによって，上記トナー像を
シート材に定着させながら排出ローラ３１０まで搬送す
る。そして排出ローラ３１０はシート材をシート材排出
部４００に排出することによって一連の画像形成が終了
する。このように構成された画像形成装置Ａでは，定着
部Ｔの熱ローラ２１０で発生する熱の一部が，転写部Ｓ
側へ隔壁１００で仕切られているにも関わらず拡散或い
は侵入する。しかし，転写部Ｓは上述のような熱は必要
無く，感光体５２を変質させたり，クリーニングユニッ
ト５５に蓄積される残留トナーのブロッキングを起こす
等の原因となるだけである。即ち，転写部Ｓは，熱を必
要としない部位といえる。そこで，従来より転写部Ｓに
は，上記熱を外部へ排出するための冷却手段の一例であ
る冷却ファン２０が，隔壁１００に設けられたスリット
状の開口１３０に設けられている。従って，転写部Ｓに
拡散又は侵入する熱を，上記冷却ファン２０を用いて強
制的に外部へ排出すると共に，シート材排出部４００側
に設けられたスリット状の開口１２０より外気を吸引す
ることが可能となり，転写部Ｓの気流は図２の矢印の向
きに流れるので，画像形成装置Ａは転写部Ｓに熱が滞留
しない構造となっている。

【０００８】本発明では，特に上記冷却ファン２０を単
に一定の回転速度で作動させるのではなく，転写部Ｓの
温度に応じて制御するものである。具体的には，上記温
度センサ４０を，定着部Ｔに近接するクリーニングユニ
ット５５又は感光体５２の近傍に設けることによって，
該近傍の温度を検出する。続いて，制御部１０は，上記
検出された温度が予めＲＯＭ３０に記憶された所定の目
標温度より高ければ冷却ファン２０を全速で作動させ，
他方該目標温度よりも低ければ冷却ファン２０を中速又
は低速で作動させる制御を行う。このような制御を冷却
ファン２０に対して行うことで，転写部Ｓの温度に応じ
て，必要ならば冷却ファン２０が全速で作動させ，不必
要ならば冷却ファン２０を中速又は低速で作動させるこ
とが可能となる。つまり，本発明によって，冷却ファン
２０の必要性に応じた可変速制御が可能となり，従来の
技術と比較して，冷却ファン２０の作動による使用電力
の無駄が無くなり，冷却ファン２０の作動による雑音の
発生時間を抑えることが可能になる。また，上記転写部
Ｓの温度のみならず，温度センサ４０を画像形成装置Ａ
の外部に設けることにより外気の温度を検出するように
構成しても良い。即ち，外気の温度が低い場合は，開口
１２０より該温度の低い外気が転写部Ｓに吸引されて転
写部Ｓが効率良く冷却されると考えられるので，外気の
温度に応じて冷却ファン２０を制御することも有効であ
る。具体的には，制御部１０は，上記温度センサ４０の
検出温度に基づいて，外気の温度が上記目標温度よりも
低い場合は冷却ファン２０を中速又は低速で作動させ，
他方外気の温度が目標温度よりも高い場合は冷却ファン
を全速で作動させる制御を行っても良い。

【０００９】

【実施例】（実施例１）上記実施の形態では，温度セン
サ４０の検出温度と予め定められた目標温度とを制御部
１０が比較することによって冷却ファン２０を制御する
一例を示した。この実施例１では，他の手法による冷却
ファン２０の制御について説明する。例えば，作像ユニ
ット５０で画像形成が行われるシート材のサイズ若しく
は厚さ，連続的に画像形成が行われるシート材の枚数，
或いは画像形成がシート材の両面若しくは片面に行われ
るか等に応じて，冷却ファン２０の制御を行うようにし
ても良い。もちろん，このような場合は，給紙トレイ７
１にシート材のサイズを検出するサイズセンサや，搬出
ローラ５１にシート材の厚さを検出する厚さセンサ等を
設けることによって，シート材のサイズや厚さ等を検出
するようにしても良い。 （シート材のサイズに応じて制御する場合）サイズの大
きなシート材に画像形成を行う場合は，サイズの小さな
シート材に画像形成を行う場合に比べて，定着部Ｔの熱
ローラ２１０で発生させる熱量は多くなる。そのため，
転写部Ｓに拡散又は侵入する熱量も増加するといえる。
従って，制御部１０は，上記サイズセンサよりシート材
のサイズを検出し，サイズの大きなシート材に画像形成
を行う場合は冷却ファン２０を全速で作動させ，他方小
さなシート材に画像形成を行う場合は冷却ファン２０を
低速で作動させる制御を行っても良い。 （シート材の厚さに応じて制御する場合）画像形成を行
うシート材の厚さが厚いシート材は薄いシート材に比べ
て，熱ローラ２１０より発生する熱を多量に吸収すると
いえる。そのため，シート材の厚さが厚い場合は，熱ロ
ーラ２１０で発生する熱の大半が該シート材に奪われる
ので，上記熱ローラ２１０より発生させる熱量を増加さ
せている。そのため，転写部Ｓに拡散或いは侵入する熱
量も増加するものと考えられる。従って，制御部１０
は，上記厚さセンサよりシート材の厚さを検出し，シー
ト材が厚い場合は冷却ファン２０を全速で作動させ，他
方シート材が薄い場合は冷却ファン２０を中速又は低速
で作動させる制御を行っても良い。 （連続的に画像形成が行われるシート材の枚数に応じて
制御する場合）シート材に対する画像形成が連続的に実
行されている場合は，熱ローラ２１０は基本的に多量の
熱を発生させているので，転写部Ｓ側にも多量の熱が拡
散或いは侵入することが考えられる。そのため，連続的
に画像形成を実行する旨の命令が，例えばパーソナルコ
ンピュータ等により画像形成装置Ａに対して成された場
合は，制御部１０は冷却ファン２０を全速で作動させる
制御を行うことが望ましい。 （画像形成がシート材の両面又は片面に行われるかに応
じて制御する場合）画像形成装置においては，一枚のシ
ート材の両面又は片面に画像形成を行うことも可能であ
るものも多数ある。このような画像形成装置において，
画像形成が片面に行われる場合のみであれば既に上述し
た制御を冷却ファン２０に施すことが考えられるが，シ
ート材の両面に画像形成を行う場合は次のような制御を
行うことが有効である。つまり，シート材の両面に画像
形成を行う場合は，先ず片面に画像形成を行った後に，
残りの面に画像形成を行う。そのため，初めにシート材
の片面に画像形成を行った際に，該シート材は熱ローラ
２１０より熱を吸収して温まっているので，残りの面に
画像形成を行う場合は，熱ローラ２１０は初回の画像形
成時よりも少ない熱量の熱を発生させるだけで上記残り
の面のトナー像の定着が可能となる。従って，このよう
にシート材に両面印刷を施す場合は，制御部１０は，初
回の画像形成時は冷却ファン２０を全速で作動させるよ
うに制御し，他方残りの面に画像形成を実行する場合は
冷却ファン２０を中速又は低速で作動させるような制御
を行うようにしても良い。

【００１０】（実施例２）既に上述した画像形成装置Ａ
では，冷却ファン２０が転写部Ｓの隔壁１００の側面部
分に設けられた場合について説明したが，本実施例２で
は，冷却ファンがシート材排出部４００の側面壁に設け
られた画像形成装置Ｂについて図３（側面断面図），図
４（平面断面図）を用いて説明する。尚，図３，図４の
画像形成装置Ｂにおいて，冷却ファン以外の構成要素に
関しては既に説明した画像形成装置Ａと同一であるの
で，同じ機能を有する構成要素については同じ符号を用
いた。図３に示すように，冷却ファン２０ａがシート材
排出部４００の側面壁に設けられた場合は，転写部Ｓに
おける気流の方向は画像形成装置Ａ（図２参照）とは逆
向きになる。即ち，図４に示すように，冷却ファン２０
ａは，転写部Ｓの空気を開口１２０より間接的に吸引す
ることによって，開口１３０から外気を転写部Ｓに流入
させる気流を作ることによって，転写部Ｓの熱を外部へ
排出することができる。従って，画像形成装置Ｂも画像
形成装置Ａの場合と同様に，転写部Ｓに熱が滞留するこ
とを防止することを可能にすると共に，既に説明した制
御を冷却ファン２０ａに施すことで画像形成装置Ａと同
様の効果を得ることが可能になる。また，この画像形成
装置Ｂは，シート材排出部４００の領域の空気も外部へ
排出する構成となっているので，熱ローラ２１０におけ
る定着が完了したシート材を冷却する効果もある。

【００１１】

【発明の効果】本発明は，シート材上にトナー像を定着
させる際に使用される熱源を具備する画像形成装置にお
いて，上記熱源の熱を必要としない部位より該熱を奪う
冷却手段と，上記冷却手段を制御するための制御手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置として構成さ
れている。本発明がこのように構成されているので，従
来のように冷却ファン（冷却手段）を一定の回転数で回
転させることが無くなるので，従来のように使用電力の
無駄が生じることも無くなり，必要に応じて効率良く冷
却ファンを作動させることが可能となる。また，上述の
ように必要に応じて冷却ファンが作動するので，従来に
比べて冷却ファンの作動による雑音の発生時間を抑える
ことも可能となる。また，前記制御手段は，前記熱源の
熱を必要としない部位の温度，シート材のサイズ，連続
的に前記定着の処理が行われる前記シート材の枚数，外
気の温度，前記シート材の厚さ，又は前記シート材に行
われる画像形成が両面又は片面のいずれかに応じて，前
記冷却手段を制御しても良い。このように前記制御手段
が冷却ファンを制御することによって，画像形成装置の
状況や作動状態に応じて冷却ファンを制御することが可
能となる。また更に，前記熱源の熱を必要としない部位
は，前記シート材に前記トナー像を形成するために前記
トナー像の転写を行う感光体，及び／又は，該転写の後
に該感光体に残留するトナーを除去する除去手段である
ように構成することが望ましい。このように構成される
ことによって，前記熱源の熱による感光体の変質や，ク
リーニングユニット（除去手段）に蓄積される残留トナ
ーのブロッキングを防ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置Ａの制
御に関する概略構成を示すブロック図。

【図２】画像形成装置Ａの側面側より内部構造の概略を
明らかにした断面図。

【図３】本発明の応用例に係る画像形成装置Ｂの側面側
より内部構造の概略を明らかにした断面図。

【図４】画像形成装置Ｂの上部側より内部構造を明らか
にした断面図。

【符号の説明】

Ａ………画像形成装置 １０………制御部 ２０………冷却ファン ３０………ＲＯＭ ４０………温度センサ ５０………作像ユニット ６０………スキャナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊田 あかね 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラ ミタ株式会社内 (72)発明者 穂園 智英 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラ ミタ株式会社内 (72)発明者 金松 良治 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラ ミタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H027 DA11 DA12 DA13 DA46 DC02 DC10 DC19 ED02 ED25 ED27 FA13 JA11 JB12 JB14 JB15 JB17 JB24 JC01 JC07 JC08 2H033 AA41 BA29 BA31 BA32 BB00 CA02 CA04 CA05 CA07 CA08 CA16 CA17 CA19 CA30 CA32 CA53 5H323 AA36 BB12 CA06 CA09 CB25 CB33 DA04 DB11 EE16 FF01 JJ08 KK02 KK05 MM03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート材上にトナー像を定着させる際に
   使用される熱源を具備する画像形成装置において，上記
   熱源の熱を必要としない部位より該熱を奪う冷却手段
   と，上記冷却手段を制御するための制御手段とを具備す
   ることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は，前記熱源の熱を必要と
   しない部位の温度に応じて，前記冷却手段を制御してな
   る請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は，前記シート材のサイズ
   に応じて，前記冷却手段を制御してなる請求項１記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は，連続的に前記定着の処
   理が行われる前記シート材の枚数に応じて，前記冷却手
   段を制御してなる請求項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は，外気の温度に応じて，
   前記冷却手段を制御してなる請求項１記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は，前記シート材の厚さに
   応じて，前記冷却手段を制御してなる請求項１記載の画
   像形成装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は，前記シート材に行われ
   る画像形成が両面又は片面のいずれかに応じて，前記冷
   却手段を制御してなる請求項１記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記熱源の熱を必要としない部位は，前
   記シート材に前記トナー像を形成するために前記トナー
   像の転写を行う感光体，及び／又は，該転写の後に該感
   光体に残留するトナーを除去する除去手段である請求項
   １から請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。