JP2004198783A

JP2004198783A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004198783A
Application number: JP2002368023A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Tanaka; 秀明田中
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】複写機構成が大掛かりにならず、待機時の消費電力の無駄が省け、新たな冷却装置等の設置によるコストアップをさせず、画像形成部の温度上昇を防ぐこと。
【解決手段】複写機を構成する画像形成部と定着部との間に、機外から取り入れた空気を導く空気案内部を配設し、画像形成部の温度変化に対して吸気部により、該空気案内部内に導かれる空気の風速を可変することを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係わり、画像形成部の断熱・冷却に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、電子写真では高画質で高生産が性能として求められている。一般的に電子写真では、定着部で熱と圧力によりトナーを転写材に融着させ像を定着させるが、両面画像形成時のように一度加熱された転写材を画像形成部に再給紙したり、高温に加熱された定着部からの放熱により熱せられることで、機内の画像形成部や周辺機器の温度も上昇するようになる。
【０００３】
ところが、トナーはその大部分がポリスチレン系、スチレン−アクリル共重合体、ポリエステル系等のバインダ樹脂で構成されており、融点が５０〜７０℃程度であり、高画質を得るためトナーが少粒径化（従来粒径約１０μｍであったのが、粒径約６．５μｍになる）するほど熱容量が小さくなり耐熱性能は低下し、コピースピードが向上し高速になるほど装置内の温度も上昇し易くなる。
【０００４】
そのため、現像部やクリーニング部、特にトナーリサイクルを行う画像形成部の場合、トナー回収部での熱による影響が大きいため軟化したトナー表面に、トナーの流動性、摩擦帯電性、クリーニング性等を向上させるために添加されている外添剤（粒径５〜２００ｎｍのコロイダルシリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機微粒子で構成されている）が埋め込まれてしまい、外添剤としての効果が発揮できなくなってしまうことになり、トナーの流動性が低下し、溶解・凝集し、固着が起こり、パッキング等の問題となる。
【０００５】
また、外添剤がトナーに埋め込まれることで、流動性・帯電特性にも影響を与えるため、転写不良や中間調画像の荒れといった問題も発生する。
【０００６】
この問題を解決するため、定着部と画像形成部との距離を離したり、板金や熱伝導率の悪い部材で定着部の熱源を有するローラを覆うなどして断熱することで定着部からの放熱による画像形成部への影響を防ぐ手段が図られてきている。
【０００７】
さらに、定着部付近の空気を画像形成装置本体内に設けたファンにて吸引し、定着部から放熱された熱を奪い、該部位を冷却している（例えば、特許文献１）。
【０００８】
しかしながら、直接定着部付近の空気を吸引することでは対流により循環する熱を吸引することはある程度可能だが、輻射熱を防ぐことは困難であり、画像形成部への断熱に対しては不十分である。
【０００９】
このため、機外の空気を空気案内部を介して吸引ファンにより定着部と画像形成部との間に吹き付けることにより、定着部から放熱された熱を画像形成部へ伝わるのを断熱し、画像形成部が高温化することを防いだり、或いは冷却ファンにより空気案内部を通して導かれた機内又は機外の空気を、定着部内に吹き込まれるように放熱された熱の低減を図っている（例えば、特許文献２）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−１８１２１０号公報（段落番号００６７、図１）
【００１１】
【特許文献２】
特開２００１−１９４９７０号公報（段落番号００３８、図２）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしその場合、以下の問題を有する。
【００１３】
（イ）装置の構成が大掛かりになり設計に制約を受ける（定着部と画像形成部との距離を離す等）。（ロ）装置内の定着部や画像形成部周辺を直接冷却することで、待機時の消費電力が無駄に消費される。（ハ）断熱部材、空気案内部、冷却ファン等を別途取り付けることでコストが掛かる。
【００１４】
そこで、本発明はこのような問題を解決し、かつ、画像形成部の温度を下げることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下の構成により達成することができる。
【００１６】
（１）少なくとも像担持体と現像部と帯電器とクリーニング部とを備え、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成部と、該像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写器と、転写材に転写されたトナー画像を転写材に定着する定着部と、該画像形成部と該定着部との間に機外から取り入れた空気を導く空気案内部を有し、該空気案内部内に導かれる該空気の風速は、機内温度にもとずき画像形成装置に配設された吸気部の吸気ファンを制御して風速を変更するための制御手段により可変されることを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
（２）前記機内温度は、前記画像形成部に１又は複数配設された画像形成部の温度検知手段により検知されることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１８】
（３）前記機外から取り入れた空気は、画像形成装置に配設された前記吸気部により前記空気案内部内に導かれ、排気部により前記空気案内部内から機外へ排出されることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１９】
（４）前記空気案内部は、前記画像形成部と前記定着部との間を搬送される転写材搬送面に対し平行、かつ転写材搬送方向に対し交差して配設され、転写材画像形成面に対し画像形成部側に位置していることを特徴とする（１）又は（３）に記載の画像形成装置。
【００２０】
（５）前記空気案内部は、転写材と対面する該空気案内部を構成する面に、空気が転写材搬送面に対し鉛直に流れる吹き出し口を形成し、空気の流れによる壁を形成し、該壁により高温側の熱は低温側へ伝わるのを防ぐことを特徴とする（１）、（３）、（４）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２１】
（６）前記空気案内部は、前記画像形成部と前記定着部との間を搬送される転写材搬送面に対し鉛直、かつ転写材搬送方向に対し交差して配設され、転写材画像形成面に対し画像形成部側に位置し、該空気案内部の吹き出し口と該転写材画像形成面とが対面していることを特徴とする（１）又は（３）に記載の画像形成装置。
【００２２】
（７）前記排気部は、転写材画像形成面の裏面側に配設され、前記空気案内部の吹き出し口に相対して向き合って該排気部の受け口を有し、前記空気案内部内に導かれた空気を機外へ排出するように形成されることを特徴とする（１）、（３）、（６）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２３】
（８）前記空気案内部の吹き出し口と前記排気部の受け口との間に、空気の流れによる壁を形成し、該壁により高温側の熱が低温側へ伝わるのを防ぐことを特徴とする（１）、（３）、（６）、（７）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２４】
（９）前記空気案内部は、少なくとも転写材の搬送最大幅より長いことを特徴とする（１）、（３）〜（６）、（８）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２５】
（１０）前記空気案内部内を導かれる空気の風速は、０．５〜５ｍ／ｓの範囲にあることを特徴とする（１）、（３）〜（９）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００２６】
（１１）少なくとも像担持体と現像部と帯電器とクリーニング部とを備え、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成部と、該像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写器と、転写材に転写されたトナー画像を転写材に定着する定着部と、該画像形成部と該定着部との間に機外から取り入れた空気を導く空気案内部を有し、該空気は、該画像形成部に１又は複数配設された温度検知手段の中において最も高い検知温度を示した該温度検知手段が、予め規定された検知温度に達した場合には、画像形成装置に配設された吸気部により、予め規定された空気の風速の内の高速領域で該空気案内部内に導かれることを特徴とする画像形成装置。
【００２７】
（１２）前記空気は、前記画像形成部に１又は複数配設された前記温度検知手段の中において最も高い検知温度を示した該温度検知手段が、予め規定された検知温度に達していない場合には、画像形成装置に配設された前記吸気部により、予め規定された空気の風速の内の低速領域で前記空気案内部内に導かれることを特徴とする（１１）に記載の画像形成装置。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態の一例について、以下、図面を用いて説明する。
【００２９】
図１は、画像形成装置（以下、複写機という）の全体の構成を示す概略図、図２は画像形成部４と定着部７との間に配設された空気案内部２０の位置を示す模式図、図３は空気案内部２０内を風速Ｖで導かれる機外からの空気の方向を示す図２の関係を上から見た概略平面図、図４は空気案内部内を導かれる空気の風速Ｖとクリーニング部温度との関係を示すグラフ、図５は温度センサからの信号により吸気ファンの風速を切り換えるブロック図、図６は別の方式による空気案内部３０の位置を示す模式図及び図７は空気案内部３０内を風速Ｖで導かれる機外からの空気の方向を示す図６の概略断面図である。
【００３０】
本実施の形態の複写機は、図１より複写機１００の上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを設けると共に、複写機１００内に画像読み取り部１、画像処理部２、画像書き込み部３、画像形成部４、転写材収納部５、ベルト搬送部６、定着部７、排紙・切り換え部８及び再搬送部（ＡＤＵ）９を有している。
【００３１】
前記自動原稿送り装置ＡＤＦ（以下、ＡＤＦという）は、原稿（図示せず）を１枚づつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排紙処理する装置である。
【００３２】
前記画像読み取り部１において、ＡＤＦで画像読み取り位置を通過する原稿、又は原稿台上のプラテンガラス１０１に載置された原稿からの画像情報の読み取りは、可動式の露光ランプとミラーを備えるミラーユニット１０２により反射し、結像レンズ１０４を介してライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）１０５に結像させることにより行われる。
【００３３】
ＣＣＤ１０５上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に変換された後、Ａ／Ｄ変換され、画像処理部２において濃度変換、フィルタ処理等の処理が施された後、その画像データは一旦メモリに記憶される。
【００３４】
画像形成部４は、感光体ドラム４０１と、現像部４０８と、画像転写部４０２と、分離極４０３と、クリーニング部４０７と、プレチャージランプ４０６と、スコロトロン帯電器４０４と、トナーリサイクル部４１０と、から構成されている。
【００３５】
一方、画像形成部４は像担持体である感光体ドラム４０１上に予め帯電された潜像にトナーを反転して可視像のトナー像を形成する現像部４０８、感光体ドラム４０１上に形成したトナー像を転写材Ｐに転写する画像転写部４０２、感光体ドラム４０１に密着している転写材Ｐを分離する分離極４０３、搬送手段であるベルト搬送部６、感光体ドラム４０１に配設されたクリーニング部４０７及び光除電手段としてのプレチャージランプ（ＰＣＬ）４０６が各々動作順に配置されている。
【００３６】
感光体駆動モータ（図示せず）の始動により、感光体ドラム４０１は時計方向へと回転し、スコロトロン帯電器４０４の帯電作用により、感光体ドラム４０１に電位が付与される。
【００３７】
しかる後、書き込み手段である像露光手段としての画像書き込み部３は、図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３０１を経て、反射ミラー３０２を介して、感光体ドラム４０１に対して矢示Ｒの位置で主操作方向の像露光を画像処理部２のメモリから呼び出された画像信号にもとづいて行い、また、感光体ドラム４０１の回転による副走査を介して感光体ドラム４０１上に潜像を形成する。
【００３８】
続いて、感光体ドラム４０１上に形成された潜像は現像部４０８によって反転現像され、感光体ドラム４０１の表面に可視像のトナー像が形成される。
【００３９】
なお、トナー収納容器４２０は搬送スクリュー４２１によりトナーを現像部４０８へ供給している。
【００４０】
一方、転写材収納部５では、画像形成部４の下方に異なるサイズ、同サイズ又は材質等の異なる転写材Ｐが収納された転写材収納部５として、給紙トレイ５１１、５２１、５３１が設けられている。
【００４１】
予め入力されたメモリにもとづき選択された給紙トレイ５１１（５２１、５３１）に収納された転写材Ｐは給紙ローラ５１２（５２２、５３２）により送り出され、分離ローラ５１３（５２３、５３３）により１枚づつ分離される。
【００４２】
次いで、転写材Ｐは搬送路５５０内を案内ローラ（図示せず）で搬送され、レジストローラ対５０１によって一時停止を行った後、前記レジストローラ対５０１の回転により再給紙され、画像転写部４０２に案内され、感光体ドラム４０１上のトナー像は画像転写部４０２において転写材Ｐ上に転写される。
【００４３】
次いで、転写材Ｐは分離極４０３の作用で感光体ドラム４０１面より分離された後、ベルト搬送部６により定着部７に向けて搬送される。
【００４４】
また、定着部７は加熱部を有する定着ローラ７０１と加圧ローラ７０２とで構成されており、転写材Ｐが定着ローラ７０１と加圧ローラ７０２との間を通過する際に、加熱、加圧され、トナー像が溶融され、転写材Ｐ上に定着される。
【００４５】
機外から取り入れた空気は、空気案内部２０内を複写機操作方向である手前側から奥側に導かれている。但し、空気の流れは状況により逆方向（奥側から複写機操作方向の手前側）からでもよい
このように、画像形成部４と定着部７の転写材搬送方向の間隔を変更せず、その間の空間を利用して空気案内部２０を設け、機外から取り入れた空気を複写機１００内に導くことにより、複写機の大きさはそのままで、コストも安く、かつ空気を利用した断熱及び冷却効果の高い構造を取っている。
【００４６】
さらに、トナー像が定着された転写材Ｐは、定着排紙ローラ７０３、排紙ローラ８０１により搬送されて、排紙トレイ８０２上に排出される。
【００４７】
排紙・切り換え部８は、転写材Ｐをそのまま機外へ排出する場合と、表裏反転させた後に排出する場合と、転写材Ｐの裏面に画像形成するために再給紙する場合とで、搬送路を切り換えられるようになっている。
【００４８】
再搬送部９は、反転搬送される転写材Ｐの表裏を反転させ、反転された転写材Ｐは再度搬送路５５０を通り、レジストローラ対５０１へ給紙され、画像形成される。
【００４９】
一方、転写材Ｐが分離された後の感光体ドラム４０１は、分離極４０３により除電され、しかる後、クリーニングブレード４０５によって感光体ドラム４０１上の周面上に残っているトナーは摺擦され、清掃されることにより、履歴が解消されて、次の画像形成の準備がなされる。
【００５０】
図２は、画像形成部４と定着部７との間における空気案内部２０の配置を示す概略図である。
【００５１】
感光体ドラム４０１に形成された画像は、転写部４０２にて転写材Ｐ上に転写され、分離極４０３にて感光体ドラム４０１から分離され、ベルト搬送部６上を搬送され、定着部７へ送られる。
【００５２】
一方、感光体ドラム４０１上に残留したトナーは、クリーニングブレード４０５により掻き落とされ、クリーニング部４０７の底面に溜め、トナー搬送スクリュー４０９及びクリーニング部４０７から現像部４０８へ渡すトナーリサイクル部４１０（図３参照）内のトナーリサイクルスクリュー（図示せず）によって、現像部４０８へ運ばれ、回収される。
【００５３】
回収されたトナーは、トナー収納容器４２０から搬送スクリュー４２１にて、現像部４０８内に運ばれた新しいトナーと共に、現像部４０８内にて攪拌スクリュー４１４、攪拌水車４１３によって、均質に混合されて、現像スリーブ４１２を介して、感光体ドラム４０１上に転写され、再利用される。
【００５４】
最近は、高画質化への対応として、トナーは小粒径化の方向にあり、そのためトナーの耐熱性能が低下傾向にあり、一方両面コピーの増大やコピースピードが向上し高速になるほど複写機内の画像形成部４周りの温度は上昇傾向にある。
【００５５】
このため、画像形成部４周りの雰囲気温度、特に、感光体ドラムの周囲に配設されているトナーの搬送、攪拌、現像に関与しているクリーニング部４０７、トナーリサイクル部４１０、現像部４０８における温度をトナーのパッキング等の発生防止温度以下に抑える必要がある。
【００５６】
さらに、画像形成部４の温度上昇を押さえるために、本発明の実施の形態においては、空気案内部２０を図２及び図３に示すように取り付けてある。
【００５７】
すなわち、図２に示すように、空気案内部２０は、画像形成部４と定着部７との間を搬送される転写材搬送面に対し平行、かつ転写材搬送方向に対し交差して配設され、転写材画像形成面に対し画像形成部４側に位置している。
【００５８】
空気案内部２０の通風路の断面形状は、本実施の形態においては、縦に長い矩形状を成しているが、他の形状（例えば、長円形状や楕円形状等）を採用することも可能である。
【００５９】
また、空気案内部２０の長さ方向（転写材走行幅方向）の取り付け姿勢は、本実施の形態においては、転写材走行面と略水平としたが、複写機１００内における取り付けスペースによっては傾いた取り付け姿勢になっても断熱効果にはほとんど差がないため、採用は可能である。
【００６０】
さらに、空気案内部２０の長さは、画像形成部４に対する断熱効果を高めるため、少なくとも転写材Ｐの送り方向の最大幅は必要である。
【００６１】
次に、空気案内部２０を構成する転写材搬送面と向き合った面には、機外から取り入れた空気が転写材搬送面に対し鉛直に流れる吹き出し口２６を有し、該吹き出し口２６より吹き出された空気の層が壁となり流れているため、定着部７からの放熱が画像形成部４に伝わるのを防ぐ断熱壁として機能する。
【００６２】
これにより、定着部７の放熱による画像形成部４の温度上昇を防ぐことが可能となり、特に、ベルト搬送部６から送られてきた転写材Ｐを通す定着部７の進入口Ｅは開放状態になっているため、ここから定着部７の熱が画像形成部４側へ流入するのを塞ぐことは従来は困難であった。
【００６３】
しかしながら、前述の空気による断熱壁が定着部７と画像形成部４との間に形成されるため、定着部７の進入口Ｅから画像形成部４側へ流入する熱を塞ぐ効果があり、画像形成部４の温度上昇を防ぐことが可能となる。
【００６４】
また、転写材搬送中に空気案内部２０より転写材Ｐの画像形成面に吹き付けられた空気は、感光体ドラム４０１より転写され、未定着状態で転写材Ｐ上に静電気により画像形成しているトナー像を乱さない程度の風圧に調整されていることは言うまでもない。
【００６５】
図３に示すように、機外の空気は、複写機１００の正面側（操作パネル部側）に取り付けられた吸気部２１の吸気ファン２２により吸入口２４から吸入され、空気案内部２０内を複写機１００操作方向である手前側から奥側へ空気の流れとして矢印の方向（ａ→ｂ→ｃ→ｄ→ｅ）に空気の風速Ｖで導かれ、操作方向とは反対側の複写機１００の裏面側の排気部２３を構成する排気口２５から機外へ排気される。
【００６６】
なお、吸気部２１及び排気部２３は、複写機１００における空気の吸入口２４、排気口２５が空気案内部２０の入口、出口に対して取り付け位置が必ずしも合致しないことを考慮し、ある程度の自由度を持たせるようになっている。
【００６７】
さらに、前記の複写機１００の空気の吸入口２４、排気口２５が複写機操作正面に対し、左右側面、上面及び底面に有る場合への対応にも可能である。
【００６８】
空気案内部２０の断熱効果については、表１に示すデータから空気案内部２０内に機外の空気を導くことにより、機内の冷却効果が顕著であり、さらに定着部７の放熱に対する画像形成部４の構成であるクリーニング部４０７への断熱効果も高く、感光体ドラム４０１への定着部７の放熱の影響も遮断できることが認められる。
【００６９】
なお、空気案内部２０のみで機外の空気を流さない場合には冷却効果は期待できないことが分かる。
【００７０】
上記の複写機実験条件は以下のようである。
複写機：コニカ製Ｓｉｔｉｏｓ７１６５改／環境：２０℃、５０％ＲＨ（常温常湿）／空気案内部２０形状：通風口サイズ｛３０（縦）×２０（横）｝×３５０（長）（ｍｍ）／空気案内部２０内風速：３．９（ｍ／ｓ）／空気案内部２０取り付け位置：図２におけるＬ＝５０ｍｍ。
【００７１】
以上の条件のもとで、Ａ４サイズ転写材を連続２時間両面通紙した。
温度測定個所は図２に示すように、（Ａ）は空気案内部２０の定着部７側、（Ｂ）は空気案内部２０のクリーニング４０７部側、（Ｃ）は感光体ドラム４０１付近である。
【００７２】
【表１】

【００７３】
また、空気案内部２０に導かれる空気の風速Ｖ（図３参照）を変化させた場合の画像形成部４の構成であるクリーニング部４０７の温度変化では、図４のグラフに示すような効果が得られている。
【００７４】
すなわち、図４より空気の風速Ｖが高い場合には、空気の風速Ｖが４ｍ／ｓ以上になると、クリーニング部４０７の温度があまり低下しなくなり、特に、空気の風速Ｖが５ｍ／ｓ以上では温度低下効果に差はなくなってしまい、空気の風速Ｖが低い場合には、空気の風速Ｖは０．５ｍ／ｓぐらいから上げてゆくとクリーニング部４０７の温度が下がりはじめ徐々に冷却効果が現れれてくることが分かる。
【００７５】
一方、空気の風速Ｖの低速領域（０．５〜１．２ｍ／ｓ）においては吸気部２１の吸気ファン２２の送風に費やす消費電力は待機時の消費電力を含め少なくてよいから無駄な電力を低減でき、かつ、断熱・冷却効果が上げられる。
【００７６】
また、吸気ファン２２の風速アップに伴い、送風に費やされる消費電力も増加（吸気ファン自体も大型でコストアップするものを使用する必要がある）するが、空気の風速Ｖが５ｍ／ｓ以上になると温度低下効果に差はなく、吸気ファン２２の送風に費やされる消費電力は無駄に消費されることになるため、空気の風速Ｖの内の高速領域（４〜５ｍ／ｓ）までが断熱・冷却効果に対する最適使用限界風速となる。
【００７７】
以上のことから、空気案内部２０へ導かれる空気の風速Ｖは０．５〜５ｍ／ｓが最適使用範囲である。
【００７８】
なお、図４はクリーニング部でのデータにもとづいたグラフだが、画像形成部４を構成する他の箇所、例えば、トナーリサイクル部、現像部においても同様のグラフが得られている。
【００７９】
画像形成部４の温度に対し、空気の風速Ｖを前記高速領域と前記低速領域とに切り換えることで消費電力削減及び画像形成部の温度上昇防止の効果が効率的に選択できるようになる。
【００８０】
次に、図５は、温度センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３からの検知信号を温度検知手段を構成する制御手段２０１にて判断し、吸気部２１の駆動回路２０２を制御して、吸気ファン２２の風速を切り換えることを示すブロック図である。
【００８１】
画像形成部４における温度上昇によるトナーのパッキング防止のために、画像形成部４を構成する感光体ドラム４０１の周囲に配設されたトナーの搬送、攪拌、現像に関与しているクリーニング部４０７、トナーリサイクル部４１０、現像部４０８の各々に温度検知手段として、例えば、サーミスタ等から成る、クリーニング部用の温度センサＳ１、トナーリサイクル部用の温度センサＳ２、現像部用の温度センサＳ３、を配設し、各部の検知温度をモニターする。
【００８２】
温度センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が検知した検知温度の中で、予め規定された温度（すなわち、トナーが軟化する恐れのない温度であり、かつ、温度制御におけるダンピング等を考慮した温度、複写機構造の違いにより予め設定しておく）に達した検知温度があると温度検知手段を構成する制御手段２０１が判断した場合には、制御手段２０１から吸気部２１の駆動回路２０２へ吸気ファン２２の風速の切り換え信号を出す。
【００８３】
この信号にもとづき、吸気ファン２２は、画像形成部４の温度が前記の予め規定された温度以下になるよう空気案内部２０内の空気の風速Ｖを予め規定された空気の風速（前記低速領域における消費電力低減効果及び前記高速領域における画像形成部４の温度上昇防止効果が得られる空気の風速を予め設定しておく）の内の前記高速領域の風速になるように切り換えられる。
【００８４】
これにより、機外の空気を導いている空気案内部２０自体の温度が下がり、周囲の熱を奪う冷却機能を発揮することになり、画像形成部４の温度が上昇するのを押さえることができる。
【００８５】
この結果、画像形成部４のクリーニング部４０７、トナーリサイクル部４１０、現像部４０８の温度上昇も予め規定した温度以下に押さえることができ、トナーのパッキング防止が可能になる。
【００８６】
一方、温度センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が検知した検知温度の中で、予め規定された温度に達した検知温度がないと制御手段２０１が判断した場合には、制御手段２０１から吸気部２１の駆動回路２０２へ吸気ファン２２の風速の切り換え信号は出さず、画像形成部４の温度が前記の予め規定された温度以下であり続ける限り、空気案内部２０内の空気の風速Ｖが予め規定された空気の風速の内の前記低速領域の風速で駆動されることになる。
【００８７】
これにより、吸気ファン２２の送風に費やす消費電力が低減可能となり、かつ、断熱・冷却効果が上げられることになる。
【００８８】
なお、本実施の形態においては温度センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３の３ヶ所の場合にて説明したが、複写機１００の構造等の違いによる画像形成部４の温度分布の違いにより温度センサの数及び配設場所は１又は複数であってもよい。
【００８９】
すなわち、空気案内部２０内に導かれる空気の風速Ｖは、画像形成部４に１又は複数配設された温度検知手段により検知される画像形成部４の温度にもとずき複写機１００に配設された吸気部２１により可変されることになる。
【００９０】
以上のように、本発明の実施の形態においては、機外から取り入れられた空気は、画像形成部４に１又は複数配設された温度検知手段の中において最も高い検知温度を示した該温度検知手段が、予め規定された検知温度に達した場合には、複写機１００に配設された吸気部２１により、予め規定された空気の風速Ｖの内の高速領域で空気案内部２０内に導かれ、同様にして、予め規定された検知温度に達していない場合には、複写機１００に配設された吸気部２１により、予め規定された空気の風速Ｖの内の低速領域で空気案内部２０内に導かれる。
【００９１】
このように、空気案内部２０へ導かれた機外の空気の風速Ｖを、機内の画像形成部４の温度にもとづき可変することにより、高速領域においては冷却効果を図り、低速領域においては断熱効果および消費電力の効率化を図ることが可能になる。
【００９２】
なお、今までの実施の形態の説明は、空気案内部２０が転写材搬送面に対し平行の場合について行ったが、空気案内部３０が転写材搬送面に対し鉛直の場合にも適用可能である。
【００９３】
すなわち、図６において、画像形成部４と定着部７との間における空気案内部３０及び空気案内部３０より排出された空気を吸入し、複写機１００の奥側から機外へ排出する機能を有する排気部３３の配置及び機外の空気を吸気部３１により機内へ通風する経路を示す概略図である。
【００９４】
このため、画像形成部４周りの温度の上昇を押さえるために、本実施の形態においては、空気案内部３０、吸気部３１及び排気部３３を図６、７に示すように取り付け、空気の流れによる断熱及び冷却効果を高めている。
【００９５】
空気案内部３０は、定着部７と画像形成部４との間を搬送される転写材搬送面に対し鉛直、かつ転写材搬送方向に対し交差して配設され、転写材画像形成面に対し画像形成部４側に位置し、空気案内部３０の吹き出し口Ｓと転写材画像形成面とが対面している。
【００９６】
空気案内部３０の形状は、本実施の形態においては、空気の流れ方向（上から下へ鉛直方向に流れる）、すなわち、図６における上側の吸い込み口Ｎ及び下側の吹き出し口Ｓは、断熱効果を高めるため、少なくとも転写材搬送幅より長い開口面を有している。
【００９７】
前記吸い込み口Ｎ及び吹き出し口Ｓは、空気の風量バランス調整（吸気部３１を構成する吸気ファン３２にて吹き込まれた転写材搬送幅方向の空気風量をほぼ均一にするために設けている）し易くするため、多数の開口穴又はスリットで形成されている。
【００９８】
なお、空気案内部３０の空気の流れる方向（上から下へ鉛直方向に空気が流れる方向）の長さは、ベルト搬送部６にて、転写材Ｐを搬送させる上で問題ないところまで長く伸ばすことも可能である。
【００９９】
又、吸い込み口Ｎ及び吹き出し口Ｓは、前記のように多数の開口穴又はスリット以外に風量バランス上問題なければ、全面が開口形状をしていてもよい。
【０１００】
さらに、吸気部３１として図７の矢示Ｋ（空気案内部３０の複写機１００前面扉側）の面としてもよい。
【０１０１】
一方、排気部３３は、図６及び図７に示すように、上部の空気案内部３０より吸入した空気を転写材搬送方向に対し交差し、かつ転写材搬送面に対し略平行に流し、本体奥側から機外へ排出させるために、中空で矩形状の断面を有した転写材搬送幅方向に細長い形状をしている。
【０１０２】
なお、図７において、Ｆは複写機１００の前面扉（操作面）側を示している。
前記断面は、ベルト搬送部６の排気部３３を挟んだ上下のベルト搬送部６のベルト間隔によっては、正方形状等で構成されてもよい。
【０１０３】
排気部３３の吸入口Ｔは、空気案内部３０の直下に配設され、吸入口Ｔと空気案内部３０の吹き出し口Ｓとは相対して向き合っている。
【０１０４】
排気部３３の空気案内部３０の吹き出し口Ｓに相対している排気部３３の吸入口Ｔは、空気案内部３０から排出された空気を吸入するために、図７に示すように多数の穴を開けた形状を成している。
【０１０５】
吸入口Ｔの多数の穴は、真上に配設された空気案内部３０から排出された空気風量を転写材搬送幅方向にほぼ均一にするため、及び吸入した空気を排気部３３の排気ファン３４にてスムースに機外へ排出するために設けてあり、空気の風量バランス調整をし易くしている。
【０１０６】
なお、吸入口Ｔの穴として、転写材搬送幅方向に長いスリット状の長穴（長さはベルト搬送部６のベルト全体の幅とほぼ等しい）としてもよい。
【０１０７】
吸入口Ｔは、空気の吸入ロスを防ぎ、断熱効果を高めるために、少なくとも転写材搬送最大幅より長く、かつ、空気案内部３０の吹き出し口Ｓより長くしてある。
【０１０８】
図６、７に示すように、機外の空気は、吸気部３１により矢示の方向ｅとして機内に吹き込まれ、空気案内部３０の直上に吸気部３１の吸気ファン３２により矢示の方向ｅ→ｆへと導かれ、空気案内部３０へ鉛直に矢示の方向ｇへと上側の吸い込み口Ｎから空気の風速Ｖで導かれる。
【０１０９】
なお、吸気ファン３２は、空気案内部３０の吸い込み口Ｎの長さ方向へ空気が略均一に流入するよう、転写材搬送幅方向に複数配設してもよい。
【０１１０】
又、図示する吸気ファン３２はプロペラファンの代わりにクロスフローファンを吸い込み口Ｎと平行に設けてもよい。
【０１１１】
空気案内部３０に導かれた空気は吹き出し口Ｓから吹き出され、矢示の方向ｈへと流れ直下の吸入口Ｔから排気部３３内に排気ファン３４により機外へ排出される。
【０１１２】
このため、空気案内部３０の吹き出し口Ｓから排気部３３の吸入口Ｔまでの間は、矢示の方向ｈへと機外から取り入れた空気が、ほぼ吹き出し口Ｓの形状の束の壁となり流れているため、定着部７からの放熱が、画像形成部４に伝わるのを防ぐ、いわゆる断熱壁として機能する。
【０１１３】
これにより、定着部７の放熱による画像形成部４の温度上昇を防ぐことが可能となり、特に、ベルト搬送部６から送られてきた転写材Ｐを通す定着部７の進入口Ｅ（図６参照）は開放状態になっているため、ここから定着部７の熱が画像形成部４側へ流入するのを塞ぐことは従来は困難であった。
【０１１４】
しかしながら、前述の空気による断熱壁が定着部７と画像形成部４との間に形成されるため、定着部７の進入口Ｅから画像形成部４側へ流入する熱を塞ぐ効果があり、画像形成部４の温度上昇を防ぐことが可能となる。
【０１１５】
引き続き、排気部３３へ吸入された空気は、排気部３３内を矢示の方向ｉへと流れ、排気ファン３４により機外へ矢示の方向ｋへと排気口３６を通り、排出される。
【０１１６】
なお、排気部３３は、複写機１００の排気口３６が排気部３３の出口に対して、取り付け位置が必ずしも合致しないことを考慮し、ある程度取り付けの自由度を有する構造を採用している。
【０１１７】
また、転写材搬送中に空気案内部３０より転写材Ｐの画像形成面に吹き付けられた空気は、感光体ドラム４０１より転写され未定着状態で転写材Ｐ上に静電気により画像形成しているトナー像を乱さない程度の風圧に調整されていることは言うまでもない。
【０１１８】
なお、空気案内部３０の断熱効果については、表１に示すデータと同じ結果が得られている。
【０１１９】
また、空気案内部３０に導かれる空気の風速Ｖ（図７参照）を変化させた場合の画像形成部４のクリーニング部４０７の温度変化は、図４に示す効果が同様に得られている。
【０１２０】
このように、画像形成部４と定着部７の転写材搬送方向の間隔を変更せず、その間の空間を利用して空気案内部２０を設け、機外から取り入れた空気を複写機１００内に導くことにより、複写機１００の大きさはそのままで、コストも安く、かつ空気を利用した断熱及び冷却効果の高い構造を取っている。
【０１２１】
本発明の実施の形態においては、複写機内の画像形成に係る転写材搬送が設置面に対し水平の場合について説明したが、転写材搬送が鉛直で構成された複写機への適用も可能である。
【０１２２】
【発明の効果】
コピースピードの高速化、多量コピー処理の増加等による複写機内温度上昇を防ぎ、かつ、高画質化への対応としてのトナーの小粒径化に伴う耐熱性の低下を複写機の内部構造を変更することなく簡便な方法で防止でき、かつ待機時の消費電力の低減も図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複写機の全体の構成を示す概略図。
【図２】画像形成部と定着部との間に配設された空気案内部の位置を示す模式図。
【図３】空気案内部内を風速Ｖで導かれる機外からの空気の方向を示す図２の関係を上から見た概略平面図。
【図４】空気案内部内を導かれる空気の風速Ｖとクリーニング部温度の関係を示すグラフ。
【図５】温度センサからの信号により吸気ファンの風速を切り換えることを示すブロック図
【図６】別の方式による空気案内部の位置を示す模式図。
【図７】空気案内部内を風速Ｖで導かれる機外からの空気の方向を示す図６の概略断面図。
【符号の説明】
４画像形成部
６ベルト搬送部
７定着部
２０空気案内部
２１吸気部
２２吸気ファン
３０空気案内部
１００複写機
２０１制御手段
４０１感光体ドラム
４０７クリーニング部
４０８現像部
４１０トナーリサイクル部
Ｅ進入口
Ｐ転写材
Ｓ１温度センサ（クリーニング部用）
Ｓ２温度センサ（トナーリサイクル部用）
Ｓ３温度センサ（現像部用）
Ｖ空気の風速

Claims

少なくとも像担持体と現像部と帯電器とクリーニング部とを備え、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成部と、該像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写器と、転写材に転写されたトナー画像を転写材に定着する定着部と、該画像形成部と該定着部との間に機外から取り入れた空気を導く空気案内部を有し、該空気案内部内に導かれる該空気の風速は、機内温度にもとずき画像形成装置に配設された吸気部の吸気ファンを制御して風速を変更するための制御手段により可変されることを特徴とする画像形成装置。
前記機内温度は、前記画像形成部に１又は複数配設された温度検知手段により検知されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記機外から取り入れた空気は、画像形成装置に配設された前記吸気部により前記空気案内部内に導かれ、排気部により前記空気案内部内から機外へ排出されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記空気案内部は、前記画像形成部と前記定着部との間を搬送される転写材搬送面に対し平行、かつ転写材搬送方向に対し交差して配設され、転写材画像形成面に対し画像形成部側に位置していることを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。
前記空気案内部は、転写材と対面する該空気案内部を構成する面に、空気が転写材搬送面に対し鉛直に流れる吹き出し口を形成し、空気の流れによる壁を形成し、該壁により高温側の熱が低温側へ伝わるのを防ぐことを特徴とする請求項１、３、４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記空気案内部は、前記画像形成部と前記定着部との間を搬送される転写材搬送面に対し鉛直、かつ転写材搬送方向に対し交差して配設され、転写材画像形成面に対し画像形成部側に位置し、該空気案内部の吹き出し口と該転写材画像形成面とが対面していることを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置
前記排気部は、転写材画像形成面の裏面側に配設され、前記空気案内部の吹き出し口に相対して向き合って該排気部の受け口を有し、前記空気案内部内に導かれた空気を機外へ排出するように形成されることを特徴とする請求項１、３、６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記空気案内部の吹き出し口と前記排気部の受け口との間に、空気の流れによる壁を形成し、該壁により高温側の熱が低温側へ伝わるのを防ぐことを特徴とする請求項１、３、６、７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記空気案内部は、少なくとも転写材の搬送最大幅より長いことを特徴とする請求項１、３〜６、８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記空気案内部内を導かれる空気の風速は、０．５〜５ｍ／ｓの範囲にあることを特徴とする請求項１、３〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
少なくとも像担持体と現像部と帯電器とクリーニング部とを備え、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成部と、該像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写器と、転写材に転写されたトナー画像を転写材に定着する定着部と、該画像形成部と該定着部との間に機外から取り入れた空気を導く空気案内部を有し、該空気は、該画像形成部に１又は複数配設された温度検知手段の中において最も高い検知温度を示した該温度検知手段が、予め規定された検知温度に達した場合には、画像形成装置に配設された吸気部により、予め規定された空気の風速の内の高速領域で該空気案内部内に導かれることを特徴とする画像形成装置。
前記空気は、前記画像形成部に１又は複数配設された前記温度検知手段の中において最も高い検知温度を示した該温度検知手段が、予め規定された検知温度に達していない場合には、画像形成装置に配設された前記吸気部により、予め規定された空気の風速の内の低速領域で前記空気案内部内に導かれることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。