JP2004138844A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製のフレームでカバーした定着器において、フレームに放熱手段を設け、フレームに沿って空気流路を形成することにより、隣接する感光体等が熱の影響を受けることがないようにする。
【解決手段】画像形成装置の記録部２０には、感光体ユニット３０の上流部に定着器４０を配置しており、熱ローラ４２の上部と上流側の側部に対して空気流路４９を形成して、ファン４４により排気する。前記定着器の樹脂製のフレーム４１には放熱用のリブ４５を設け、前記リブの表面を金属箔で覆うこと、または、金属製のフィンを取り付けて、放熱作用を効率良く行い得るようにする。そして、定着器に隣接する感光体ユニットに対して、余分な加熱作用を行わないようにする。
【選択図】　　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いて記録紙を作成する画像形成装置において、定着器の熱を効率良く排出可能にする排熱手段を設けた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ装置や、ファクシミリ機能と複写機能を兼備するような画像形成装置等においては、電子写真方式を用いて、トナー画像を感光体ドラムに形成し、そのトナー画像を転写した用紙を定着器を通して熱と圧力を加えて、記録紙として排出させる機構を用いている。前記電子写真方式を用いた画像形成装置において、用紙にトナー画像を定着するための定着器では、ヒートローラとプレスローラとを対向させて配置し、前記２つのローラ間に用紙を通してトナーを溶融させて、永久像として用紙に定着させるようにしている。
【０００３】
前記ヒートローラには任意の構成のヒータを熱源として設けており、前記ヒータによりヒートローラを所定の温度に加熱しているために、その熱が定着器のカバーとしてのフレームに伝達され、高温のフレームに隣接する感光体ドラム等に熱が付与されることで、感光体ドラムにも大きな影響が発生することがある。そこで、前記定着器の熱が感光体ドラムとその周囲の部材に伝達されないように、定着器と感光体ドラムを設けた感光体ユニットや、プロセスカートリッジとの間に空気を流通させる流路を形成し、さらに、前記感光体ユニットの定着器側に放熱用のフィン等を設けて排熱作用を良好に行い得るようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１３３５５０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、小型の画像形成装置の場合には、前記定着器とプロセスカートリッジとの間に大きな間隔を設け、廃熱のための空気の流路を構成することが困難であるという問題がある。また、前記定着器のフレームを樹脂で形成した場合には、樹脂製の定着器フレーム自体がヒートローラの熱の影響を受けて、熱変形したりするという問題が発生する。そこで、前記樹脂製のフレームに対しても、放熱可能な手段を設けることで、定着器フレームが過加熱されることを防止して、周囲の装置等に対しても熱が伝達されないように、断熱処理を施すことが望まれている。
【０００６】
本発明は、前記定着器のフレームから放熱する手段を設けて、樹脂製のフレームの過加熱を防止でき、隣接して配置されるプロセスカートリッジ等に熱の影響が付与されない装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヒートローラとプレスローラとを備えた定着器と、前記定着器を冷却する冷却用ファンと、前記冷却用ファンによる空気流を形成する流路とを有する画像形成装置に関する。請求項１の発明は、前記定着器は樹脂製フレームを有し、前記フレームには空気の流路に沿って形成される金属製のフィンを設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記金属製のフィンは、定着器フレームの用紙搬送方向上流側の側面と、上面とに設けられることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、前記定着器を設ける画像形成装置の画像記録部は、その上部に配置される読取装置と、下部に配置される給紙部の間に配置されることを特徴とする。
【００１０】
前述したように、定着器のフレームの外側表面に放熱用のフィン部材を突出させて配置したことにより、前記フィン部材を介して冷却する性能を向上させることができるので、定着器のフレームの温度が上昇することを防止できる。また、前記放熱のためのフィン部材においては、アルミやその他の熱伝導性の良好な金属材料の箔状のものを貼り付けたり、板状のものを突出させて取り付けたりすることにより、樹脂製のフレームから容易に熱を放散させることができ、空気流路を流れる排気とともに排気ファンにより容易に排熱できる。そして、定着器のフレームからの放熱性能を向上させることにより、離接する感光体ドラムとそのフレーム等を余分に加熱することがなく、記録部に対して熱の影響が加えられることを防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の装置の構成を説明する。図１、２に示す例は、小型の画像形成装置の構成を説明しているもので、画像形成装置１の上部には、ＡＤＦ３を用いた画像読取装置２を配置し、下部には任意の数の給紙トレイ１６を装備する給紙部１５をそれそれ配置して、上記画像読取装置２と給紙部１５の間に、記録部２０を設けている。前記画像形成装置１において、給紙部１５に配置する給紙トレイ１６は、従来公知の任意の給紙トレイもしくは給紙カセットと呼ばれる用紙収容装置を用いることができる。前記給紙トレイ１６に収容されている用紙を、給紙ローラ１７により取り出して、用紙搬送路１９内を搬送ローラ装置１８、１８ａにより、記録部２０に向けて送り、前記記録部で用紙にトナー画像を転写し、定着器４０を通して定着し、記録紙を排出トレイ３８に排出させる。
【００１２】
前記記録部２０には、現像器ユニット２１と感光体ユニット３０とを組み合わせて配置しており、前記現像器ユニット２１には、トナーを収容するトナーホッパ２２にパドル２３を設けている。そして、パドル２３によりトナーを攪拌しながら、供給ローラ２４を介して現像ローラ２５に付着させ、ブレード２６によりトナーの薄層を形成して、感光体ドラム３１に供給する。前記現像ローラ２５に薄層として担持されるトナーは、供給ローラ２４と現像ローラ２５とが同方向に回転されることにより、両ローラの間で摩擦帯電されて、帯電されたトナーを感光体ドラム３１に形成している静電潜像に向けて移転させるようにする。
【００１３】
前記現像器ユニット２１に組み合わせて配置する感光体ユニット３０においては、感光体ドラム３１の回転方向（図の時計方向）に対して、ドラムの表面を一様な電位に帯電させる帯電ブラシ３４と、ＬＥＤ等の発光部材により構成される書き込み装置３２を設けている。また、現像ローラ２５に対応する現像部の下流側には、トナー画像を用紙に転写するための転写ローラ３６を配置し、前記帯電ブラシ３４の上流部には、トナー画像を用紙に転写した後に残るトナーや、用紙から分離した紙粉等やその他のごみ状の異物を掻き乱して付着力を弱め、その一部を除去する作用を行うメモリー除去ブラシ３３を設けている。
【００１４】
前述したように、前記感光体ユニット３０に設ける感光体ドラム３１において、所定の電位を印加している帯電ブラシ３４により、感光体の表面を一様に帯電させてから、書き込み装置３２から画像の光を照射して静電潜像を形成し、前記静電潜像に対して現像ローラ２５からトナーを供給して、トナー画像として可視像化する。前記感光体ドラムに担持されるトナー画像は、転写ローラ３６と感光体ドラムの間を通る用紙の裏面側から、前記転写ローラ３６により所定の電位が印加されて、その電位差により用紙に転写され、定着器４０に向けて送るようにしている。
【００１５】
前記定着器４０は、従来一般に使用されている熱ローラ方式の装置として構成されているもので、フレーム４１の内部には熱源を設けた熱ローラ４２と、前記熱ローラ４２に対して押圧手段を用いて押圧される加圧ローラ４３を配置し、両ローラの間には所定のニップ圧力を設定している。そして、前記用紙に担持されるトナー画像を熱ローラ４２の熱で溶融させながら、加圧ローラ４３により押圧して用紙に定着し、作成された記録紙を排出ローラ装置３７により排出トレイ３８に向けて排出させる。
【００１６】
前記記録部の上部には、従来公知の読取装置を設ける等の、任意の構成の画像読取装置を配置して、原稿を走査した画像情報を画像形成装置の画像情報処理部に向けて伝達し、書き込み装置３２に伝達する手段を設けている。前記画像読取装置としては、一般の画像形成装置に組み合わせられて設けられているＦＢＳ（フラットベッドスキャナ）やＡＤＦ（自動原稿搬送装置）を用いることが可能である。また、読取装置または走査装置としても、ランプとミラーとを担持するフルレートキャリッジと、２つのミラーを担持するハーフレートキャリッジとを組み合わせて、原稿を保持するプラテンの長さ方向に往復移動させる機構を用いることも可能である。
【００１７】
図示する例では、画像読取装置２として、ＡＤＦ３と固定位置に配置した読取装置１２を組み合わせているもので、前記読取装置１２は、ＡＤＦ３の原稿搬送路５に設けた読取部６に対応させて、ランプ１３を配置し、前記原稿搬送路５内を所定の速度で搬送される原稿の画像面を照射する。そして、前記原稿から反射される光を、複数のミラーを組み合わせて光路を形成して、レンズ（図示を省略１）を介してＣＣＤ１４に結像し、ＣＣＤ１４で光信号をデジタル信号に変換し、画像形成装置の画像情報処理部に向けて伝達する。
【００１８】
前記ＡＤＦ３においては、従来より一般に用いられているＡＤＦと同様に、横向きの略Ｕ字状に構成される原稿搬送路５が設けられる。前記原稿搬送路５の上流側に配置する原稿トレイ４から、ピックアップローラ７により原稿を取り出し、分離部８のセパレートローラ８ａとリタードローラ８ｂの間でさばいて、１枚ずつ分離した原稿を原稿搬送路５に配置した搬送ローラ装置９、９ａにより一定の速度で搬送する。そして、前記原稿搬送路５の下部に設けた読取部６のプラテンの部分で、走査装置１２により一定の速度で搬送される原稿の画像を読み取り、画像の読取りが終了した原稿を、原稿搬送路の終端部に設けた排出ローラ装置１０により、排出トレイ１１に排出して堆積させるように構成されている。
【００１９】
前述したように構成してなる画像形成装置の記録部２０において、定着器４０と感光体ユニット３０との２つの部材は、非常に狭い間隔を介して隣接配置されているので、定着器４０のフレーム４１が、定着動作時の熱ローラ４２の熱で高温になると、そのフレーム４１の熱が、隣接して配置されている感光体ユニット３０のフレーム３５に伝達されるという問題がある。そして、前記定着器４０から伝導される熱の影響で、感光体ユニット３０のフレーム３５が高温にさらされると、感光体ドラム３１の温度を上昇させたり、トナー供給系統に熱の影響が付与されたりして、感光体ドラムに形成するトナー画像の形成に悪影響を与えたりするという問題が発生する。そこで、前記定着器４０のフレームの温度が上昇することを防止して、隣接する感光体ユニット３０に対する熱の影響が生じないような防熱手段を設けることが必要とされる。
【００２０】
前記定着器４０の熱が、隣接する感光体ユニット等の部材に伝導されることを防止するために、図２に説明するように、感光体ユニット３０のフレーム３５と定着器４０の側部フレーム４１との間に、空気流路４９を設けて、その空気流路４９に設けた排気ファン４４により、機外に排出される空気を通すようにしている。また、前記定着器４０のフレーム４１の上部にも、空気が容易に流通できるような隙間（流路）４９ａを設けて、定着器の上部の熱をも排気ファン４４により排気させるように構成している。そして、前記定着器４０のフレーム４１の周囲から、空気流路４９、４９ａを通して排気ファン４４により排気することで、樹脂製のフレーム４１が、異常な高温になることを防止する。したがって、前記フレーム４１の周囲が高熱にさらされることがなく、隣接する感光体ユニット３０と上部の画像読取装置２や、下部に配置されている給紙部１５のそれぞれの構成部材が、加熱されることがないように保護される。
【００２１】
前記定着器４０において、樹脂で構成されるフレーム４１からの放熱作用を良好にするために、図３、４に示すような放熱手段を設けることができる。図３に示す例は、フレーム４１の周囲に所定の間隔で、所定の巾と高さを有するフィン部材４５を突出させて設け、前記フィン部材４５……とフレームの表面をカバーするように、アルミ泊のような薄い金属箔４６を接着して取り付けている。前記金属箔４６としては、アルミ等を用いると、取付作業を容易に行うことが可能で、そのコストも低いものであるが、その他に、熱伝導性の良好な箔状や薄い板状の他の金属等を、任意の接着手段を用いて取り付けても良い。
【００２２】
図４に示す例は、フレーム４１の外表面から突出させるフィン部材を、樹脂のフレームに基部を埋め込んで取り付ける金属リブ４７により構成している。前記フレーム４１に金属リブ４７を取り付けるためには、例えば、図示されるように、フレーム４１の表面に凹溝を形成しておいて、後で金属リブ４７の基部を溝に埋め込むようにして取り付けても良い。なお、前記金属リブ４７をフレームの表面に取り付けるための他の手段としては、前記フレーム４１を樹脂で成形する際に、成形用の型に金属リブ４７をあらかじめ配置しておき、樹脂材料を型に注入することで、前記金属リブ４７の基部をフレームの壁に対して所定の深さで埋め込むようにして一体に形成することも可能である。さらに、別の例として、フレーム４１の外側表面に溝を形成し、その溝に金属リブを着脱可能に取り付けられる構成としても良い。
【００２３】
前述したように、定着器４０のフレーム４１に対して、放熱効果を向上させるために取り付けるフィン部材４５を覆う箔や、金属リブ４７としては、任意の金属材料を用いることが可能であり、特にアルミに限定するものではない。また、前記放熱部材をフレームの外側に取り付ける手段としては、接着、埋め込み等の任意の手段を用いることが可能であり、樹脂製のフレームからの放熱を容易に行い得て、フレームの温度が異常に上昇して、隣接する他の機器を余分に加熱することがないようにされる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、前述したように構成したものであるから、定着器のフレームの外側表面に放熱用のフィン部材を突出させて配置したことにより、前記フィン部材を介して冷却する性能を向上させることができるので、定着器のフレームの温度が上昇することを防止できる。また、前記放熱のためのフィン部材においては、アルミやその他の熱伝導性の良好な金属材料の箔状のものを貼り付けたり、板状のものを突出させて取り付けたりすることにより、樹脂製のフレームから容易に熱を放散させることができ、空気流路を流れる排気とともに排気ファンにより容易に排熱できる。そして、定着器のフレームからの放熱性能を向上させることにより、離接する感光体ドラムとそのフレーム等を余分に加熱することがなく、記録部に対して熱の影響が加えられることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】記録部の構成の説明図である。
【図３】定着器のフレームに設ける放熱手段の説明図である。
【図４】放熱手段の別の実施例の説明図である。
【符号の説明】
１　　画像形成装置、　２　　画像読取装置、　３　　ＡＤＦ、
４　　原稿トレイ、　５　　原稿搬送路、　６　　読取部、
７　　ピックアップローラ、　８　　分離部、　９　　搬送ローラ装置、
１０　　排出ローラ、　１１　　原稿排出トレイ、　１２　　読取装置、
１３　　ランプ、　１４　　ＣＣＤ、　１５　　給紙部、
１６　　給紙トレイ、　１７　　給紙ローラ、　１８　　搬送ローラ装置、
１９　　用紙搬送路、　２０　　記録部、　２１　　現像器ユニット、
２２　　トナーホッパ、　２３　　パドル、　２４　　供給ローラ、
２５　　現像ローラ、　２６　　ブレード、　３０　　感光体ユニット、
３１　　感光体ドラム、　３２　　書き込み装置、
３３　　メモリー除去ブラシ、　３４　　帯電ブラシ、
３５　　ユニットフレーム、　３６　　転写ローラ、
３７　　排出ローラ装置、　３８　　排出トレイ、　４０　　定着器、
４１　　フレーム、　４２　　熱ローラ、　４３　　加圧ローラ、
４４　　排気ファン、　４５　　フィン部材、　４６　　金属箔、
４７　　金属リブ、　４９　　空気流路。

Claims (3)

1. ヒートローラとプレスローラとを備えた定着器と、前記定着器を冷却する冷却用ファンと、前記冷却用ファンによる空気流を形成する流路とを有する画像形成装置であって、
   前記定着器は樹脂製フレームを有し、前記フレームには空気の流路に沿って形成される金属製のフィンを設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記金属製のフィンは、定着器フレームの用紙搬送方向上流側の側面と、上面とに設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着器を設ける画像形成装置の画像記録部は、その上部に配置される読取装置と、下部に配置される給紙部の間に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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