JP2004151432A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】装置の大型化を招くことなく且つ定着ローラの温度分布のバランスを崩すことなく、定着装置の熱を効率的に排出するとともに、定着不良の発生を防ぐことができる画像形成装置を提供すること。
【構成】筐体４１内に定着ローラ４２と加圧ローラ４３を配設し、筐体４１の少なくとも一部をカバー（カバー部材）４６で覆って構成される定着装置４０と、熱を排気する排気ファン（排気手段）５１と、前記カバー４６と装置本体内の他の装置又は構造体（ダクトステー５２）によって形成される排気経路５３と、を備えた画像形成装置において、前記排気経路５３の空間を確保するための絞り出し部（空間保証部材）５６を設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤（以下、トナーと称する）を用いて用紙等の記録媒体に画像を形成し、記録媒体に形成された画像を加熱によって永久定着する複写機、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やレーザビームプリンタには、図５に示す構造を有する定着装置４０が用いられている。この定着装置４０は、筐体４１内に、定着ローラ４２とこの定着ローラ４２に対向して配置された加圧ローラ４３とを収容している。ここで、定着ローラ４２は、中空ローラ４４とその内部に熱源として配置されたハロゲンランプ４５とで構成されている。
【０００３】
而して、トナー像が転写された用紙が定着装置４０の定着ローラ４２と加圧ローラ４３のニップ間を通過すると、熱及び加圧力によってトナー像が用紙に永久定着される。
【０００４】
図６にカラー電子写真プリンタの概略構成を示す。
【０００５】
前記定着装置４０は熱源を有する発熱装置であり、これは待機時にも所定の温度を維持するようにハロゲンランプ４５をＯＮ／ＯＦＦ制御している。定着装置４０の近傍には、中間転写ベルト３１の表面に残留した転写残トナーを除去回収するクリーナ２１や現像装置１１が配設されている。
【０００６】
ところで、上記クリーナ２１や現像装置１１内のトナーが定着装置４０の熱によって溶融すると、装置が正常に動作しなくなってしまう。そこで、定着装置４０が発生する熱によってトナーが溶融しないように排気手段としての排気ファン５１を設け、この排気ファン５１によって定着装置４０の近傍の熱を排気している。
【０００７】
他方、近年の電子写真複写機の生産性の向上、つまりプリント速度の向上に伴い、定着装置４０の発生する熱は増加する傾向にある。そこで、発生する熱を排気するために排熱ファン５１を大型化して排気能力を向上させたり、或は定着装置４０とクリーナ２１や現像装置１１との距離を離してトナーが溶融するのを防ぐようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、排熱ファン５１の大型化や、クリーナ２１や現像装置１１との距離を離すことは装置本体の大型化を招いてしまう。又、強力な排気ファン５１で定着装置４０近傍の空気を手前から後方（定着ローラ軸方向）に排気すると、定着ローラ４２の温度分布が不均一となり、上流側の温度（図６では手前側）の温度が極端に下がって定着不良の原因となる。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、装置の大型化を招くことなく且つ定着ローラの温度分布のバランスを崩すことなく、定着装置の熱を効率的に排出するとともに、定着不良の発生を防ぐことができる画像形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、筐体内に定着ローラと加圧ローラを配設し、筐体の少なくとも一部をカバー部材で覆って構成される定着装置と、熱を排気する排気手段と、前記カバー部材と装置本体内の他の装置又は構造体によって形成される排気経路と、を備えた画像形成装置において、前記排気経路の空間を確保するための空間保証部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記排気経路の空間の隙間ｄは１０ｍｍ以下に設定すべきである。
【００１２】
前記空間保証部材は、装置本体内の他の装置又は構造体に配設した凸状部材である。
【００１３】
前記排気経路は、定着ローラの法線方向に排気するものである。
【００１４】
前記カバー部材に接触し得る前記凸状部材先端の接触表面積は、排気経路を成す前記カバー部材の面積の１／５０以下に設定すべきである。
【００１５】
前記カバー部材は、シート材で構成し、このシート材を樹脂系不織布又は多孔質材で構成する。
【００１６】
従って、本発明によれば、定着装置が発生する熱を排出する排気経路の空間を確実に確保することができるため、排気経路の隙間を狭くしても機内温度が異常に上昇することがなく、トナーがクリーナ内や現像装置内で溶融してしまうことがない。
【００１７】
又、排気方向が定着ローラの法線方向であるため、定着ローラの温度分布のバランスを崩すことなく排熱することができ、定着不良の発生が防がれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図２は本発明に係る画像形成装置の一例としてのカラー電子写真プリンタの模式的断面図である。
【００２０】
図２に示すプリンタ１は、両面印字が可能な装置であって、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）各色の画像形成部１０を備えており、像担持体としての感光ドラム１２にトナー像を形成し、一次転写ブレード１７によってトナー像を中間転写ベルト３１に転写する。
【００２１】
一方、転写材である用紙Ｐは、給紙カセット２０又はマルチ給紙トレイ２５から給紙され、レジストローラ２３によって中間転写ベルト３１上のトナー像と同期を取って送り出される。そして、中間転写ベルト３１上のトナー像は、二次転写ローラ３５によって用紙Ｐに転写される。その後、トナー像は定着装置４０によって用紙Ｐ上に定着され、片面印字の場合は切り換えフラッパ６１が上方に移動（図中、２点鎖線）し、用紙Ｐは排紙ローラ６３によって排紙トレイ６４に排出される。尚、中間転写ベルト３１の表面に残留した転写残トナーは、クリーナ２１によって除去回収される。
【００２２】
ここで、定着装置４０は、筐体４１内に、定着ローラ４２とこの定着ローラ４２に対向して配置された加圧ローラ４３とを収容している。ここで、定着ローラ４２は、中空ローラ４４とその内部に熱源として配置されたハロゲンランプ４５とで構成されている。
【００２３】
而して、トナー像が載った用紙Ｐが定着装置４０の定着ローラ４２と加圧ローラ４３のニップ間を通過すると、熱及び加圧力によってトナー像は用紙Ｐに永久定着される。この定着装置４０には定着ローラ４２の温度を検知するセンサ（不図示）が取り付けられており、定着装置４０は待機時にも所定の温度を維持するようにハロゲンランプ４５をＯＮ／ＯＦＦ制御している。
【００２４】
両面印字の場合は、定着後の用紙Ｐの後端が反転ポイントＲに達した時点で用紙搬送方向を反転し、両面搬送路内に用紙Ｐを進入させていく。その後、片面印字時と同様のプロセスを経て用紙Ｐが排紙トレイ６４に排出される。尚、切り換えフラッパ６１を切り換え、天面に配設された排紙部６５に用紙Ｐを排紙することも可能である。
【００２５】
以上のように構成されたカラー電子写真プリンタ１における画像形成プロセスは従来公知であるため、これについての説明は省略する。
【００２６】
図３は定着装置４０の模式的斜視図である。
【００２７】
定着装置４０は、前述のように定着ローラ４２と加圧ローラ４３を具備し、上面はカバー４６で覆われている。本実施の形態では、カバー４６はポリエステル繊維の不織布を成型して構成したが、ウレタンフォーム等の多孔質材や筐体と一体として例えばＰＰＳ等の筐体表面に植毛処理を施したものを用いても良い。
【００２８】
図１はプリンタ１の定着装置４０近傍の部分拡大図である。
【００２９】
図１に示すように、画像形成部１０及びクリーナ２１と定着装置４０との間には、定着装置４０のカバー４６とダクトステー５２とで排気経路５３が形成されている。ダクト５４は、ダクトステー５２とダクト上５５とで構成され、その内部には、プリンタ本体の背面（図１の奥側）に配設された排気ファン５１が臨んでいる。
【００３０】
図４はダクトステー５２の模式的斜視図である。
【００３１】
図４に示すように、ダクトステー５２には、空間保証部材としての複数の台形状の絞り出し部５６が形成されるとともに、矩形状の複数の吸引穴５７が形成されている。尚、吸気穴５７は、丸穴を適宜設ける構成でも良い。
【００３２】
而して、ダクトステー５２に形成された複数の吸引穴５７から排気経路５３部の空気を吸引して、プリンタ本体１の背面側に排気する。排気経路５３内の空気は図１に矢印で示すようにカバー４６の表面に沿って（定着ローラ４２の周方向に沿って）移動し、ダクトステー５２の吸引穴５７で定着ローラ４２の法線方向に移動する。よって、定着ローラ４２の軸線方向の空気の流れが殆どないため、排熱によって定着ローラ４２の長手方向の温度分布に影響を与えることはない。尚、吸引穴５７の大きさ及び形状は、定着ローラ４２の温度分布や定着装置４０近傍の雰囲気温度の分布によって適宜決定すれば良い。
【００３３】
排気経路５３の隙間ｄ（カバー４６とダクトステー５２との距離）は狭いが、万一、カバー４６が変形して排気経路５３の断面積を狭くするように反っても、絞り出し部５６によって隙間を確保することができる。本実施の形態の場合、隙間ｄは７ｍｍ、絞り出し部５６の高さは６ｍｍであるため、カバー４６が変形しても排熱に必要十分な６ｍｍの隙間を確保することができる。
【００３４】
絞り出し部５６が無い構成の場合、カバー４６の反りや変形によって隙間ｄは最小で２ｍｍになり、排気経路５３の断面積は３００ｍｍ^２ にまで小さくなってしまうが、絞り出し部５６を有する本実施の形態の構成の場合は排気経路５３の断面積は７３０ｍｍ^２ となり、定着装置４０近傍の熱の排熱を確実に行うことができた。特に、本実施の形態のようにカバー４６を不織布等のシート状の部材で構成した場合は該カバー４６に熱変形を生じ易いが、そのような定着装置４０に対しては、絞り出し部５６によって隙間ｄを確保することはより有効である。
【００３５】
ここで、本実施の形態では、隙間ｄに対してダクトステー５２の絞り出し部５６の高さを１ｍｍ低くしたことにより、カバー４６が反っていない場合はダクトステー５２の絞り出し部５６とカバー４６が接触することがなく、不必要にカバー４６が接触して熱伝導でダクトステー５２が昇温することはない。
【００３６】
ダクトステー５２の絞り出し部５６のカバー４６と接触し得る面の大きさや個数は、大き過ぎると空気の移動を妨げるばかりでなく、伝熱によってダクトステー５２が昇温してしまい、逆に小さ過ぎると排気経路５３の隙間ｄを全域に亘って安定して確保することが困難になる。本実施の形態の場合は、絞り出し部５６のカバー４６と接触し得る面の面積は１２ｍｍ^２ で１２箇所に配設しているため、カバー４６の面積４００ｃｍ^２ の約０．４％である。
【００３７】
尚、本実施の形態では、絞り出し部５６は鋼板から成るダクトステー５２の一部を絞り出して形成したが、別部材を追加して構成しても良い。又、絞り出し部５６は台形状の形状に限定される訳ではなく、例えばビード状のリブを設けても良いが、排気経路内の空気の流れをできるだけ妨げないような形状が望ましい。
【００３８】
以上は本発明を特にインライン型のカラー電子写真両面プリンタに適用した形態について説明したが、本発明は、両面印字機能を有さないプリンタ、感光ドラムが単一のカラー複写機や単色のプリンタ、或は中間転写ベルトを用いない直接転写のプリンタに対しても同様に適用可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、定着装置が発生する熱を排出する排気経路の空間を確実に確保することができるため、排気経路の隙間を狭くしても機内温度が異常に上昇することがなく、トナーがクリーナ内や現像装置内で溶融してしまうことがない。
【００４０】
又、排気方向が定着ローラの法線方向であるため、定着ローラの温度分布のバランスを崩すことなく排熱することができ、定着不良の発生を防ぐことができる。
【００４１】
これらの構成によって装置本体の大型化を招くことがなく、逆に、排気経路をコンパクトに配置することができるため、装置本体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラー電子写真プリンタの定着装置近傍の部分拡大図である。
【図２】本発明に係るカラー電子写真プリンタの断面図である。
【図３】本発明に係るカラー電子写真プリンタの定着装置の模式的斜視図である。
【図４】本発明に係るカラー電子写真プリンタのダクトステーの模式的斜視図である。
【図５】従来の定着装置の断面図である。
【図６】従来のカラー電子写真プリンタの断面図である。
【符号の説明】
１ カラー電子写真プリンタ（画像形成装置）
１０ 画像形成部
１１ 現像装置
１２ 感光ドラム
２１ クリーナ
４０ 定着装置
４１ 筐体
４２ 定着ローラ
４３ 加圧ローラ
４６ カバー（カバー部材）
５１ 排熱ファン（排気手段）
５２ ダクトステー
５３ 排気経路
５４ ダクト
５５ ダクト上
５６ 絞り出し部（空間保証部材）
５７ 吸引穴
Ｐ 用紙

Claims (1)

1. 筐体内に定着ローラと加圧ローラを配設し、筐体の少なくとも一部をカバー部材で覆って構成される定着装置と、熱を排気する排気手段と、前記カバー部材と装置本体内の他の装置又は構造体によって形成される排気経路と、を備えた画像形成装置において、
   前記排気経路の空間を確保するための空間保証部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。

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