JP2004219729A - 冷却装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Yuji Iwasaki
裕次 岩崎
Koji Umeno
幸司 梅野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】騒音を小さくすることができ、冷却効率に優れ、自由な箇所にファンを配置することができる冷却装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の画像形成装置の冷却装置は、帯電器を有する転写部を備える画像形成装置に装備される冷却装置であって、前記帯電器及び前記転写部の近傍に配設される吹出口を有する給気エアーダクトと、略箱型に形成され前記画像形成装置内側の側面又は上面に固定され前記給気エアーダクトと接続するファン収納部と、前記給気エアーダクトと前記ファン収納部の接続部の前記吹出口側に配設される給気弁と、前記ファン収納部の内部に固定され給排気切替手段を有し複数の回転数で回転するファンと、前記ファン収納部背面の前記画像形成装置に配設される給排気口と、を備えている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、プロッター、印刷機などの電子写真プロセスにより転写材に画像形成する方式の画像形成装置に装備される冷却装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンター、ファクシミリ、プロッター、印刷機などの電子写真プロセスにより転写材に画像形成する方式の画像形成装置は、トナー等の現像材を紙等の転写材へと転写し加熱定着させ印刷している。
【0003】
以下に、冷却装置及びそれを備えた画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
【0004】
図13は一般的な画像形成装置を示す概略図であり、図14は一般的な冷却装置を備えた画像形成装置を示す要部断面図である。
【0005】
図13及び図14において、101は画像形成装置、102は後述する転写材を供給する給紙カセット、103は給紙カセット102に配設され紙等からなる転写材、104は給紙カセット102の上面に配設され転写材103を供給する給紙ローラー、105は給紙カセット102に接続され転写材103を搬送する通紙経路、106は通紙経路105に隣接し後述する現像材を付着させ転写材103へと転写させる感光体、107は感光体106に隣接し感光体106の表面に電荷を付加する帯電器、108は感光体106が回転する方向の帯電器107より下流側に配設され感光体106をレーザー等の光で露光する露光器、109は感光体106が回転する方向の露光器108より下流側に配設され後述する現像容器、現像材供給ローラー、攪拌パドル、現像材、現像ローラーからなる現像器、109aは後述する現像材を保有する現像容器、109bは現像容器109aの上部に配設され後述する現像材を供給する現像材供給ローラー、109cは現像容器109aの上部に配設され後述する現像材を現像材供給ローラー109bへと送る攪拌パドル、109dはカーボン等が混入された現像材、109eは感光体106が回転する方向の露光器108より下流側に配設され現像材供給ローラー109bから供給される現像材109dを感光体106へ付着させる現像ローラー、110は通紙経路105を鋏んで感光体106と反対側に配設され感光体106に付着した現像材109dを転写材103へと転写させる転写器、111は感光体106が回転する方向の転写器110より下流側に配設され転写後に感光体106に付着している現像材109dを払い落とすクリーニング器、112は感光体106、帯電器107、露光器108、現像器109、転写器110、クリーニング器111からなる転写部、113は通紙経路105の転写部112の下流側に配設され搬送されてくる転写材103を加熱する定着ローラー、114は通紙経路105を鋏んで定着ローラー113と反対側に配設され搬送されてくる転写材103を加圧する加圧ローラー、115は定着ローラー113及び加圧ローラー114からなる定着部、116は通紙経路105の末端に接続され印刷された転写材103が送られてくる排紙カセットである。また、117は画像形成装置101の側面に向かい合わせに配設された給排気口、118は一方の給排気口117の画像形成装置101内部側に配設されたファンである。
【0006】
以上のようにして構成された一般的な画像形成装置について、以下にその印刷方法を説明する。図13に示すように、転写部112において帯電器107により感光体106に電圧を印加し感光体106の表面に負の電荷を一様に帯電させる。次いで、露光器108により感光体106の表面を露光し、現像器109により感光体106の表面に現像材109dを付着させる。この時、感光体106の露光していない部分にのみ負の電荷は残留し、そのため負に帯電させた現像材109dは感光体106の露光部分に付着する。次いで、給紙カセット102から供給ローラー104により通紙経路105へと供給された転写材103へ感光体106の表面に付着した転写材103を転写器110により転写させる。ここで、転写させる方法としては、感光体106と鋏み込んで加圧することで転写する方法、あるいは、転写器に帯電器107で帯電させた電荷と反対の極性の電荷である正電荷を帯電させ電気的引力により転写する方法などがある。次いで、現像材109dが転写された転写材103は通紙経路105により搬送され定着部115へと搬送され、定着ローラー113及び加圧ローラー114により鋏みこみ150〜200℃程度の温度で加熱及び加圧することで転写材103表面の現像材109dは定着し、排紙カセット116へと搬送される。
【0007】
また、画像形成装置の冷却方法は、図14に示すように印刷中もしくは印刷後にファン118を一定時間回転させ外気を画像形成装置101内に吹き込ませて定着部115を冷却する。
【0008】
近年の電子機器の小型軽量化に沿って、画像形成装置も小型化されるようになってきており、それに伴い、転写部と定着部の間隔も狭く要求されるようになってきた。このような画像形成装置では、間隔が狭くなったことで定着ローラーで発生する熱の影響で装置内の温度が上昇し、また、紙等の転写材からの水蒸気で画像形成装置内が高温多湿となるため、感光体表面の電位の乱れが生じ画質の劣化を招くという問題があった。
【0009】
そこで、これらの問題を解決するために、従来の画像形成装置の冷却方法としては、定着部近傍に少なくとも1以上の冷却用ファンを配設し画像形成動作後に正転及び逆転運転を繰り返すことにより急速に冷却する方法等が提案されている(特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
特開2002−82592号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術は、以下のような課題を有していた。
【0012】
(1)特許文献1に開示の技術は、冷却したい箇所の転写部だけではなく全体を冷却する構造なのでファンの大きさや回転数等の冷却能力を高く設定する必要があるため騒音が大きくなるという課題と、双方向の回転を考慮するとファンの羽の形状が効率の良いものにはならないという課題と、冷却効率が悪くなるため熱を発生する定着ユニット近辺にしかファンを配置できないという課題と、を有していた。
【0013】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、騒音を小さくすることができ、冷却効率に優れ、自由な箇所にファンを配置することができる冷却装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために本発明の冷却装置は、帯電器を有する転写部を備える画像形成装置に装備される冷却装置であって、
前記帯電器及び前記転写部の近傍に配設される吹出口を有する給気エアーダクトと、
略箱型に形成され前記画像形成装置内側の側面又は上面に固定され前記給気エアーダクトと接続するファン収納部と、
前記給気エアーダクトと前記ファン収納部の接続部の前記吹出口側に配設される給気弁と、
前記ファン収納部の内部に固定され給排気切替手段を有し複数の回転数で回転するファンと、
前記ファン収納部背面の前記画像形成装置に配設される給排気口と、を備えた構成を有している。
【0015】
この構成により、騒音を小さくすることができ、冷却効率に優れ、自由な箇所にファンを配置することができる冷却装置が得られる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の冷却装置は、帯電器を有する転写部を備える画像形成装置に装備される冷却装置であって、
前記帯電器及び前記転写部の近傍に配設される吹出口を有する給気エアーダクトと、
略箱型に形成され前記画像形成装置内側の側面又は上面に固定され前記給気エアーダクトと接続するファン収納部と、
前記給気エアーダクトと前記ファン収納部の接続部の前記吹出口側に配設される給気弁と、
前記ファン収納部の内部に固定され給排気切替手段を有し複数の回転数で回転するファンと、
前記ファン収納部背面の前記画像形成装置に配設される給排気口と、を備えた構成を有している。
【0017】
この構成により、以下の作用が得られる。
【0018】
(1)給気と排気を同一のファンで行うことができるため、省資源性に優れる。
【0019】
(2)給気エアーダクトで空気を運ぶため、自由な箇所にファンを配置することができる。
【0020】
(3)給気エアーダクトが、帯電器及び転写部の近傍に配設されているため、帯電器及び転写部を効率よくすみやかに冷却することができる。
【0021】
(4)給気エアーダクトにより不必要な部分に冷却空気を送らなくてすむため、冷却効率に優れる。
【0022】
(5)給排気の切替はファンの給排気の力を利用し動力を用いないため、冷却装置を小型化することができる。
【0023】
(6)ファンの回転数を複数に設定できることで急速に冷却を行う必要がないときは回転数を小さくすることができるため、騒音を小さくすることができ省エネルギー性に優れる。
【0024】
ここで、給気エアーダクトとしては、プラスチック、アルミ等の金属、アクリルなどが用いられる。特に、プラスチックは成形に優れ重量が軽いため、好適に用いられる。
【0025】
給気エアーダクトの断面積の大きさは、1〜80cmが好適に用いられる。
断面積の大きさが1cmより小さくなるにつれて冷却能力に劣る傾向がみられ、また、80cmより大きくなるにつれて不必要に大きくなり画像形成装置の大きさに影響を与えてしまう傾向がみられ、いずれも好ましくない。
【0026】
また、吹出口の開口方法は、給気エアーダクトに複数開口して形成する方法、給気エアーダクトに1箇所開口して形成する方法などが用いられる。特に、給気エアーダクトに1箇所開口して形成する方法は、冷却空気を強く送風し効率よく画像形成装置を冷却することができるため、好適に用いられる。
【0027】
吹出口の径の大きさは、φ20〜φ100mmが好適に用いられる。大きさがφ20mmより小さくなるにつれて給気能力に劣る傾向がみられ、また、φ100mmより大きくなるにつれて給気エアーダクトに開口することが難しくなる傾向がみられ、いずれも好ましくない。
【0028】
また、吹出口から流れる空気の向きは、帯電器及び転写部の表面に対して垂直に当たるようにする方法、帯電器及び転写部の表面に対して直接当てずに平行に流す方法などが用いられる。特に、帯電器及び転写部の表面に対して直接当てずに平行に流す方法は、帯電器及び転写部を通過する転写材に空気を直接あてないことで帯電器及び転写部を通過するの転写材の表面が乱れることなく安定した冷却を行うことができるため、好適に用いられる。
【0029】
ファン収納部としては、プラスチック、アルミ等の金属、アクリルなどが用いられる。特に、プラスチックは成形に優れ重量が軽いため、好適に用いられる。
【0030】
給気弁としては、ゴム、プラスチック、アルミなどの金属などが用いられる。
特に、プラスチックは、軽量であり安価であるため、好適に用いられる。
【0031】
また、給気弁の配設方法は、弁の可動部を重力方向上部に配設する方法、弁の可動部を水平方向に配設する方法などが用いられる。特に、弁の可動部を重力方向上部に配設する方法は、自重により自然と閉じるようにでき、弁を開く時に必要な力が小さいため、好適に用いられる。その際、給気弁は排気時には風圧及び自重により閉じて空気が流れるのを防ぐ。
【0032】
ファンの羽根部分については、プラスチック、アルミ等の金属、アクリルなどが用いられる。特に、プラスチックは成形に優れ重量が軽いため、好適に用いられる。
【0033】
また、ファンの羽根部分の形状については、平板状、湾曲状などが用いられ、ファンが逆回転可能かどうかで選ばれる。ファンが逆回転可能ならば、回転の向きで冷却空気の風量が変化しない平板状が用いられ、また、逆回転が不可能ならば1方向に対して効率の高い湾曲状が用いられる。
【0034】
ファンの回転数は、1000〜10000rpmが好適に用いられる。回転数が1000rpmより少なくなるにつれて十分な冷却空気を画像形成装置内に送り込むことが出来なくなる傾向がみられ、また、10000rpmより大きくなるにつれてファンから発生する騒音が大きくなり使用電力が増大する傾向がみられ、いずれも好ましくない。
【0035】
給排気切替手段の方法としては、ファン自体を軸方向に対して180度回転させて給排気の切替を行う方法、ファンのモータ自体に逆回転機能を設ける方法、ファンの羽根の角度を調節させる方法などが用いられる。特に、ファンのモータ自体に逆回転機能を設ける方法は、冷却装置の構成を簡素化できるため、好適に用いられる。
【0036】
回転数を制御する方法は、周波数を変化させる方法、電圧を降下させる方法、一定の周波数で電圧のON/OFFを繰り返すDuty制御による方法などが用いられる。特に、Duty制御による方法は、電源が1つで済み周波数を変えて回転数を自由に制御できるため、好適に用いられる。
【0037】
給排気口については、プラスチック、アルミ等の金属などが用いられる。特に、プラスチックは重量が軽く形成が容易なため、好適に用いられる。
【0038】
給排気口の形は、円形、方形などが用いられる。特に、円形はファンの形状と一致し冷却空気の通過が円滑に行えるため、好適に用いられる。
【0039】
また、給排気口の形状は、メッシュ状、格子状、丸穴が千鳥状に配設されたものなどが用いられる。特に、格子状は成形が容易であるため、好適に用いられる。
【0040】
請求項2に記載の冷却装置は、請求項1に記載の冷却装置であって、前記給排気切替手段が、
前記ファンを正転方向及び逆転方向に回転させるファンモータと、
前記ファン収納部のいずれかの面の内側に少なくとも1以上配設される排気弁と、を備えた構成を有している。
【0041】
この構成により、以下の作用が得られる。
【0042】
(1)給排気の切替をファンのみの制御でできるため、冷却装置の小型化を図ることができる。
【0043】
(2)排気時はエアーダクトを用いずに排気弁から排気するため、画像形成装置全体を効率よく均一に冷却することができる。
【0044】
ここで、排気弁としては、ゴム、プラスチック、アルミなどの金属などが用いられる。特に、プラスチックは、軽量であり安価であるため、好適に用いられる。
【0045】
排気弁の配設方法は、弁の可動部を重力方向上部に配設する方法、弁の可動部を水平方向に配設する方法などが用いられる。特に、弁の可動部を重力方向上部に配設する方法は、自重により自然と閉じるようにでき、弁を開く時に必要な力が小さいため、好適に用いられる。その際、排気弁は給気時には風圧及び自重により閉じて空気が流れるのを防ぐ。
【0046】
請求項3に記載の冷却装置は、請求項1に記載の冷却装置であって、前記給排気切替手段が、
前記ファン収納部の内部に固定される固定部と、
前記固定部に挿設され回転自在の回転軸と、
前記回転軸に固定され前記ファンを前記給排気口に対して平行に固定する回転枠と、
前記回転軸に連結され前記回転軸を回転させる回転部と、
前記ファン収納部のいずれかの面の内側に少なくとも1以上配設される排気弁と、を備えた構成を有している。
【0047】
この構成により、以下の作用が得られる。
【0048】
(1)ファン自体を180度回転することで同じ風量で吸気と排気が1つのファンで行えるため、冷却効率を高めることができる。
【0049】
(2)ファンの向きをかえることで風を送る方向に対しては常に一定の方向にファンが向くため、羽根の形状を片方向にのみ優れたものに形成できる。
【0050】
(3)排気時はエアーダクトを用いずに排気弁から排気するため、画像形成装置全体を効率よく均一に冷却することができる。
【0051】
ここで、固定部としては、プラスチック、アルミ等の金属などが用いられる。特に、プラスチックは安価で形成が容易であるため、好適に用いられる。
【0052】
固定部の形状は、角棒状、円棒状、複数の角棒を放射状に配設したもの、複数の丸棒を放射状に配設したものなどが用いられる。特に、複数の角棒を放射状に配設したものは、回転軸を固定するのが容易なため、好適に用いられる。
【0053】
回転軸としてはプラスチック、アルミ等の金属などが用いられる。特に、プラスチックは安価で形成が容易なため、好適に用いられる。
【0054】
回転枠としてはプラスチック、アルミ等の金属などが用いられる。特に、プラスチックは安価で形成が容易なため、好適に用いられる。
【0055】
回転枠の形状は、円状、方形状が用いられる。特に、円状は回転枠の回転時に必要なスペースが狭いため、好適に用いられる。
【0056】
回転部の回転軸への動力伝達方法は、ギア、ベルトなどが用いられる。特に、ベルトは、スムーズに力を伝達することができるため、好適に用いられる。
【0057】
請求項4に記載の冷却装置は、請求項1又至3の内いずれか1項に記載の冷却装置であって、前記画像形成装置の側面又は上面に少なくとも1以上の補助給排気口を備えた構成を有している。
【0058】
この構成により、以下の作用が得られる。
【0059】
(1)給排気時に補助給排気口から空気が流出又は流入するため、効率よく円滑に給排気を行うことができる。
【0060】
ここで、補助給排気口については、プラスチック、アルミ等の金属などが用いられる。特に、プラスチックは重量が軽く形成が容易なため、好適に用いられる。
【0061】
補助給排気口の形は、円形、方形などが用いられる。特に、円形はファンの形状と一致し冷却空気の通過が円滑に行えるため、好適に用いられる。
【0062】
また、補助給排気口の形状は、メッシュ状、格子状、丸穴が千鳥状に配設されたものなどが用いられる。特に、格子状は成形が容易であるため、好適に用いられる。
【0063】
請求項5に記載の画像形成装置は、請求項1又至4の内いずれか1項に記載の冷却装置を備えた構成を有している。
【0064】
この構成により、以下の作用が得られる。
【0065】
(1)必要に応じて回転数を制御するため、騒音を小さくすることができる。
【0066】
(2)ファンの位置に制限が無くなるため、コンパクトに設計することができる。
【0067】
(3)各エアーダクトにより冷却したい位置に空気を送れるため、冷却効率を高めることができる。
【0068】
以下、本発明の実施の形態について、図1及至図12を用いて説明する。
【0069】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における冷却装置を備えた画像形成装置の断面図であり、図2は図1のA拡大図であり、図3は図2のB―B矢視断面図であり、図4は図3のC−C断面図であり、図5は図3のD−D断面図である。
【0070】
図1及至図5において、1は後述する帯電器を有する転写部、1aは帯電器、2は転写部1の近傍に配設され後述する定着部温度検出器を有し印刷時の表面温度が150〜200℃である定着部、2aは定着部2の表面温度を測定する定着部温度検出器、3は転写部1及び定着部2の間に接続される通紙経路、4は転写部1、定着部2、通紙経路3、後述する側面部からなる画像形成装置、4aは画像形成装置4の側面部、5は後述する吹出口を有しプラスチック等で形成され後述するファン収納部と接続する給気エアーダクト、5aは吹出し方向が帯電器1a及び転写部1に平行になるようにして帯電器1a及び転写部1の近傍に配設される吹出口、6は略箱型に形成されプラスチック等からなり側面部4aに固定されるファン収納部、7は給気エアーダクト5とファン収納部6の接続部の吹出口5a側に配設され後述する給気ストッパー、給気可動部、給気板からなる給気弁、7aは略環状に形成されプラスチック等からなりファン収納部6と給気エアーダクト5の接続部に挿嵌される給気ストッパー、7bはプラスチック等からなり給気ストッパー7aの吹出口5a側の重力方向上部に固定される給気可動部、7cは略平板状に形成されプラスチック等からなり給気可動部7bに固定される給気板、8はファン収納部6の内側に配設され後述する排気ストッパー、排気可動部、排気板からなる排気弁、8aは略環状に形成されプラスチック等からなりファン収納部6に挿嵌される排気ストッパー、8bはプラスチック等からなり排気ストッパー8aのファン10側の重力方向上部に固定される排気可動部、8cは略平板状に形成されプラスチック等からなり排気可動部8bに固定される排気板、9は後述するファンモータと、排気弁8とを有する給排気切替手段、9aは後述するファンを正転方向及び逆転方向に回転させるファンモータ、10はプラスチック等からなり羽根部分の形状が平板状であり給排気切替手段9を有するファン、11はプラスチック等で格子状に形成されファン収納部6背面の側面部4aに嵌設される給排気口、12は給気エアーダクト5、ファン収納部6、給気弁7、ファン10、給排気口11、及び後述する補助給排気口からなる冷却装置、13はプラスチック等で形成され定着部2の近傍の側面部4aに配設される補助給排気口である。
【0071】
また、図6は本発明の実施の形態1におけるファンの制御例を示す図であり、図7は本発明の実施の形態1における冷却装置を備えた画像形成装置のブロック図である。
【0072】
なお、実施の形態1において、ファン10は正転方向に回転数7000rpm、逆転方向に回転数4000rpmと7000rpmの2段階で回転するものとする。
【0073】
以上のようにして構成される冷却装置を備えた画像形成装置の動作について、図1及至図7を用いて説明する。
【0074】
図1に示すように印刷が開始されると転写部1から通紙経路3を経由して表面温度が150〜200℃になる定着部2へと転写材が送られる。この時、ファン10を給気方向に正転7000rpmで回転させることで、図4及び図5に示すように給気弁7は開き、排気弁8は閉じる。それにより、外部の冷却空気が給排気口11からファン収納部6及び給気弁7を経由して給気エアーダクト5へ更に吹出口5aへと流れる。さらに吹出口5aから帯電器1a及び転写部1に平行に冷却空気が流れることで帯電器1a及び転写部1を集中的に冷却する。この時、冷却後の熱を持った空気は補助給排気口13から外部へと自動的に排出され、図6に示すようにファン10は印刷が終了するまで7000rpmで回転する。次いで、印刷が終了すると、ファン10を今度は排気方向に逆転7000rpmで回転させることで給気から排気へと切り替わり、図4及び図5に示すように給気弁7は閉じ、排気弁8は開く。それにより、画像形成装置4内部の温められた空気が排気弁8からファン収納部6を経由して給排気口11さらに外部へと流れることで全体的に冷却する。この時、外部の空気は補助給排気口13から画像形成装置4の内部へと自動的に流入され、図6に示すようにファン10は、定着部温度検出器2aの温度が60℃以下になるまで7000rpmを維持して回転をつづける。次いで、定着部温度検出器2aの温度が60℃以下になると、ファン10の回転数を4000rpmへと切り替える。さらに定着部温度検出器2aの温度が40℃以下になるとファン10を停止させる。
【0075】
また、ファンの制御信号の流れについては図7に示すように、定着部温度検出器からの信号をA/D変換器で変換しバスを経由してCPUへと送られる。CPUではROMに記憶されている情報をもとに温度条件の判定を行う。この温度条件を満たした際に各種条件に従がって、CPUからの信号をバス、さらにD/A変換器を経由してファンモータ駆動回路に信号を送りファンモータを動かすことでファン10を制御する。
【0076】
以上のように実施の形態1による冷却装置を備えた画像形成装置は構成されているので、以下のような作用を有する。
【0077】
(1)給気と排気を同一のファンで行うことができるため、省資源性に優れる。
【0078】
(2)給気エアーダクトで空気を運ぶため、自由な箇所にファンを配置することができる。
【0079】
(3)給気エアーダクトが、帯電器及び転写部の近傍に配設されているため、帯電器及び転写部を効率よくすみやかに冷却することができる。
【0080】
(4)排気時はエアーダクトを用いずに排気弁から排気するため、画像形成装置全体を効率よく均一に冷却することができる。
【0081】
(5)給気エアーダクトにより不必要な部分に冷却空気を送らなくてすむため、冷却効率に優れる。
【0082】
(6)給排気の切替はファンの給排気の力を利用し動力を用いないため、冷却装置を小型化することができる。
【0083】
(7)ファンの回転数を複数に設定できることで急速に冷却を行う必要がないときは回転数を小さくすることができるため、騒音を小さくすることができ省エネルギー性に優れる。
【0084】
(8)給排気の切替をファンのみの制御でできるため、冷却装置の小型化を図ることができる。
【0085】
(9)給排気時に補助給排気口から空気が流出又は流入するため、効率よく円滑に給排気を行うことができる。
【0086】
(実施の形態2)
図8は本発明の実施の形態2における冷却装置を備えた画像形成装置の断面図であり、図9は図8のE拡大図であり、図10は図9のF―F矢視断面図であり、図11は本発明の実施の形態2におけるファンの制御例を示す図であり、図12は本発明の実施の形態2における冷却装置を備えた画像形成装置のブロック図である。
【0087】
図8及至図12において、1は転写部、1aは帯電器、2は定着部、2aは定着部温度検出器、3は通紙経路、4は画像形成装置、4aは側面部、5は給気エアーダクト、5aは吹出口、6はファン収納部、7は給気弁、7aは給気ストッパー、7bは給気可動部、7cは給気板、8は排気弁、8aは排気ストッパー、8bは排気可動部、8cは排気板、11は給排気口、12は冷却装置、13は補助給排気口であり、これらは実施の形態1において説明したのと同様であるので同一の符号を付けて説明を省略する。また、9はプラスチック等からなり後述する固定部、回転軸、回転枠、回転部及び排気弁8からなる給排気切替手段、9bは角棒状に形成されファン収納部6内部の向かい合った面に固定される固定部、9cは給排気口11に対して平行に固定部9bに挿設され回転自在の回転軸、9dは回転軸9cに固定され後述するファンを給排気口11に対して平行に固定する回転枠、9eは回転軸9cにベルトにより連結され回転軸9cを回転させる回転部、10aはプラスチック等からなり羽根部分の形状が湾曲状であり給排気切替手段9を有するファンである。
【0088】
実施の形態2の冷却装置を備えた画像形成装置が実施の形態1と異なる点は、ファン10aの羽根部の形状が湾曲状である点と、給排気切替手段9がファン10a自体を180度回転させることでファン10aの羽根の回転方向を変えることなく給排気の切り替えをできるようにした点である。
【0089】
なお、実施の形態2において、ファン10aは正転方向に回転数4000rpmと7000rpmの2段階で回転するものとする。
【0090】
以上のようにして構成される実施の形態2における冷却装置を備えた画像形成装置の動作について、図8及至図12を用いて説明する。
【0091】
図8に示すように印刷が開始されると転写部1から通紙経路3を経由して表面温度が150〜200℃になる定着部2へと転写材が送られる。この時、ファン10aを給気方向に正転7000rpmで回転させることで、実施の形態1と同様に給気弁7は開き、排気弁8は閉じる。それにより、外部の冷却空気が給排気口11からファン収納部6及び給気弁7を経由して給気エアーダクト5へ更に吹出口5aへと流れる。さらに吹出口5aから帯電器1a及び転写部1に平行に冷却空気が流れることで帯電器1a及び転写部1を集中的に冷却する。この時、冷却後の熱を持った空気は補助給排気口13から外部へと自動的に排出され、図11に示すようにファン10aは印刷が終了するまで7000rpmで回転する。
次いで、印刷が終了すると、図10に示すようにファン10aを停止させることなく正転7000rpmを維持し、同時に回転部9eにより回転枠9dが固定されている回転軸9cを回転させてファン10a自体の向きを180度回転させることで、給気から排気へと切り替わり、排気による空気圧で実施の形態1と同様に給気弁7は閉じ、排気弁8は開く。それにより、画像形成装置4内部の温められた空気が排気弁8からファン収納部6を経由して給排気口11さらに外部へと流れることで全体的に冷却する。この時、外部の空気は補助給排気口13から画像形成装置4の内部へと自動的に流入され、図11に示すようにファン10aは、定着部温度検出器2aの温度が60℃以下になるまで正転7000rpmを維持して回転をつづける。次いで、定着部温度検出器2aの温度が60℃以下になると、ファン10aの回転数を正転4000rpmへと切り替える。さらに定着部温度検出器2aの温度が40℃以下になるとファン10aを停止させ、回転部9eにより回転軸9cを180度回転させてファン10aの向きを元に戻す。
【0092】
また、実施の形態2におけるファンの制御信号の流れについては図12に示すように、定着部温度検出器からの信号をA/D変換器で変換しバスを経由してCPUへと送られる。CPUではROMに記憶されている情報をもとに温度条件の判定を行う。この温度条件を満たした際に各種条件に従がって、CPUからの信号をバス、さらにD/A変換器を経由してファンモータ駆動回路に信号を送りファンモータを動かすことでファン10aを、あるいは、D/A変換器を経由して回転部モータ駆動回路に信号を送り回転部モータを動かすことで回転部9eを制御する。
【0093】
以上のように実施の形態2による冷却装置を備えた画像形成装置は構成されているので、実施の形態1で得られる作用に加えて、以下のような作用を有する。
【0094】
(1)ファン自体を180度回転することで同じ風量で吸気と排気が1つのファンで行えるため、冷却効率を高めることができる。
【0095】
(2)ファンの向きをかえることで風を送る方向に対しては常に一定の方向にファンが向くため、羽根の形状を片方向にのみ優れたものに形成できる。
【0096】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項1に記載の冷却装置は、帯電器を有する転写部を備える画像形成装置に装備される冷却装置であって、
前記帯電器及び前記転写部の近傍に配設される吹出口を有する給気エアーダクトと、
略箱型に形成され前記画像形成装置内側の側面又は上面に固定され前記給気エアーダクトと接続するファン収納部と、
前記給気エアーダクトと前記ファン収納部の接続部の前記吹出口側に配設される給気弁と、
前記ファン収納部の内部に固定され給排気切替手段を有し複数の回転数で回転するファンと、
前記ファン収納部背面の前記画像形成装置に配設される給排気口と、を備えた構成を有している。
【0097】
この構成により、以下の効果が得られる。
【0098】
(1)給気と排気を同一のファンで行うことができるため、省資源性に優れた冷却装置を提供することができる。
【0099】
(2)給気エアーダクトで空気を運ぶため、自由な箇所にファンを配置する冷却装置を提供することができる。
【0100】
(3)給気エアーダクトが、帯電器及び転写部の近傍に配設されているため、帯電器及び転写部を効率よくすみやかに冷却する冷却装置を提供することができる。
【0101】
(4)給気エアーダクトにより不必要な部分に冷却空気を送らなくてすむため、冷却効率に優れた冷却装置を提供することができる。
【0102】
(5)給排気の切替はファンの給排気の力を利用し動力を用いないため、小型化された冷却装置を提供することができる。
【0103】
(6)ファンの回転数を複数に設定できることで急速に冷却を行う必要がないときは回転数を小さくすることができるため、騒音を小さくすることができ省エネルギー性に優れた冷却装置を提供することができる。
【0104】
請求項2に記載の冷却装置は、請求項1に記載の冷却装置であって、前記給排気切替手段が、
前記ファンを正転方向及び逆転方向に回転させるファンモータと、
前記ファン収納部のいずれかの面の内側に少なくとも1以上配設される排気弁と、を備えた構成を有している。
【0105】
この構成により、以下の効果が得られる。
【0106】
(1)給排気の切替をファンのみの制御でできるため、小型化された冷却装置を提供することができる。
【0107】
(2)排気時はエアーダクトを用いずに排気弁から排気するため、画像形成装置全体を効率よく均一に冷却する冷却装置を提供することができる。
【0108】
請求項3に記載の冷却装置は、請求項1に記載の冷却装置であって、前記給排気切替手段が、
前記ファン収納部の内部に固定される固定部と、
前記固定部に挿設され回転自在の回転軸と、
前記回転軸に固定され前記ファンを前記給排気口に対して平行に固定する回転枠と、
前記回転軸に連結され前記回転軸を回転させる回転部と、
前記ファン収納部のいずれかの面の内側に少なくとも1以上配設される排気弁と、を備えた構成を有している。
【0109】
この構成により、以下の効果が得られる。
【0110】
(1)ファン自体を180度回転することで同じ風量で吸気と排気が1つのファンで行えるため、冷却効率の高い冷却装置を提供することができる。
【0111】
(2)ファンの向きをかえることで風を送る方向に対しては常に一定の方向にファンが向くため、ファンの羽根形状に優れた形状の冷却装置を提供することができる。
【0112】
(3)排気時はエアーダクトを用いずに排気弁から排気するため、画像形成装置全体を効率よく均一に冷却する冷却装置を提供することができる。
【0113】
請求項4に記載の冷却装置は、請求項1又至3の内いずれか1項に記載の冷却装置であって、前記画像形成装置の側面又は上面に少なくとも1以上の補助給排気口を備えた構成を有している。
【0114】
この構成により、以下の効果が得られる。
【0115】
(1)給排気時に補助給排気口から空気が流出又は流入するため、効率よく円滑に給排気を行う冷却装置を提供することができる。
【0116】
請求項5に記載の画像形成装置は、請求項1又至4の内いずれか1項に記載の冷却装置を備えた構成を有している。
【0117】
この構成により、以下の効果が得られる。
【0118】
(1)必要に応じて回転数を制御するため、騒音の小さい画像形成装置を提供することができる。
【0119】
(2)ファンの位置に制限が無くなるため、コンパクトな画像形成装置を提供することができる。
【0120】
(3)各エアーダクトにより冷却したい位置に空気を送れるため、冷却効率の高い画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における冷却装置を備えた画像形成装置の断面図
【図2】図1のA拡大図
【図3】図2のB―B矢視断面図
【図4】図3のC−C断面図
【図5】図3のD−D断面図
【図6】本発明の実施の形態1におけるファンの制御例を示す図
【図7】本発明の実施の形態1における冷却装置を備えた画像形成装置のブロック図
【図8】本発明の実施の形態2における冷却装置を備えた画像形成装置の断面図
【図9】図8のE拡大図
【図10】図9のF―F矢視断面図
【図11】本発明の実施の形態2におけるファンの制御例を示す図
【図12】本発明の実施の形態2における冷却装置を備えた画像形成装置のブロック図
【図13】一般的な画像形成装置を示す概略図
【図14】一般的な冷却装置を備えた画像形成装置を示す要部断面図
【符号の説明】
1 転写部
1a 帯電器
2 定着部
2a 定着部温度検出器
3 通紙経路
4 画像形成装置
4a 側面部
5 給気エアーダクト
5a 吹出口
6 ファン収納部
7 給気弁
7a 給気ストッパー
7b 給気可動部
7c 給気板
8 排気弁
8a 排気ストッパー
8b 排気可動部
8c 排気板
9 給排気切替手段
9a ファンモータ
9b 固定部
9c 回転軸
9d 回転枠
9e 回転部
10 ファン
10a ファン
11 給排気口
12 冷却装置
13 補助給排気口
101 画像形成装置
102 給紙カセット
103 転写材
104 給紙ローラー
105 通紙経路
106 感光体
107 帯電器
108 露光器
109 現像器
109a 現像容器
109b 現像材供給ローラー
109c 攪拌パドル
109d 現像材
109e 現像ローラー
110 転写器
111 クリーニング器
112 転写部
113 定着ローラー
114 加圧ローラー
115 定着部
116 排紙カセット
117 給排気口
118 ファン

Claims (5)

  1. 帯電器を有する転写部を備える画像形成装置に装備される冷却装置であって、
    前記帯電器及び前記転写部の近傍に配設される吹出口を有する給気エアーダクトと、
    略箱型に形成され前記画像形成装置内側の側面又は上面に固定され前記給気エアーダクトと接続するファン収納部と、
    前記給気エアーダクトと前記ファン収納部の接続部の前記吹出口側に配設される給気弁と、
    前記ファン収納部の内部に固定され給排気切替手段を有し所定の回転数で回転するファンと、
    前記ファン収納部背面の前記画像形成装置に配設される給排気口と、を備えていることを特徴とする冷却装置。
  2. 前記給排気切替手段が、
    前記ファンを正転方向及び逆転方向に回転させるファンモータと、
    前記ファン収納部のいずれかの面の内側に少なくとも1以上配設される排気弁と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。
  3. 前記給排気切替手段が、
    前記ファン収納部の内部に固定される固定部と、
    前記固定部に挿設され回転自在の回転軸と、
    前記回転軸に固定され前記ファンを前記給排気口に対して平行に固定する回転枠と、
    前記回転軸に連結され前記回転軸を回転させる回転部と、
    前記ファン収納部のいずれかの面の内側に少なくとも1以上配設される排気弁と、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の冷却装置。
  4. 前記画像形成装置の側面又は上面に少なくとも1以上の補助給排気口を有していることを特徴とする請求項1又至3の内いずれか1項に記載の冷却装置。
  5. 請求項1又至4の内いずれか1項に記載の冷却装置を備えた画像形成装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006167497A (ja) * 2004-12-10 2006-06-29 Fuji Xerox Engineering Co Ltd 細断処理装置およびファンの制御方法
JP2011081091A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Sharp Corp 画像形成装置
JP2017040748A (ja) * 2015-08-19 2017-02-23 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置

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