JP2005043640A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無駄なエネルギー消費を低減しつつ、画像形成装置内の温度上昇を抑制する。
【解決手段】 定着装置５０の上側であって中間転写ベルト２０よりも下側の部位には定着排熱回収装置６０を取り付け、定着装置５０よりも用紙搬送方向下流側の用紙搬送経路の上側であって、ベルトクリーナ２７よりも下側の部位には用紙排熱回収装置７０を取り付ける。待機時においては、定着排熱回収装置６０の定着排熱ファン６２を駆動することで、定着装置５０から排出される熱気を機外へと排出し、稼働時においては、定着排熱ファン６２に加えて用紙排熱回収装置７０の用紙排熱ファン７２を駆動することで、定着装置５０から排出される熱気および定着装置５０を通過して加熱された用紙Ｐから排出される熱気を機外へと排出する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、より詳細には、記録材に形成された画像を加熱して定着する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置として、例えば感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体上に形成されたトナー像を用紙等の記録材に転写する転写装置、記録材に転写されたトナー像を加熱して定着する定着装置、転写後の像担持体表面に残留する残留トナーを除去するクリーニング装置、等を備えたものが知られている。
近年、画像形成装置の小型化が進み、これに伴って定着装置など加熱源を有するユニットから放出される排熱が装置内部の温度上昇を加速しやすくなっている。すると、放出される排熱により例えばクリーニング装置が加熱され、クリーニング装置内部に収容される廃トナーが互いに固着して搬送できなくなるトナーブロッキング現象が発生するなど、重大なトラブルに繋がる可能性が高くなる。

そこで、従来にあっては、定着装置近傍に排熱ファンを設けると共に、稼働時(画像形成時)における排熱ファンの駆動速度を非稼働時(非画像形成時)よりも高速化することで、稼働時に定着装置近傍全域を一様に加速して排熱する技術が提案されている(特許文献１参照)。また、定着装置とクリーニング装置との間に２層のダクトを設けて、下段に設けられた吸気ダクト層から吸気ファンを用いてクリーニング装置にフレッシュエアを供給し、下段で暖められた空気を上段に設けられた排気ダクト層から排気ファンを用いて機外に排出する技術も提案されている(特許文献２参照)。

特開平６−２５８９０３号公報(第２-３頁、図１) 特開２００１−１３８５６号公報(第５-６頁、図１)

しかしながら、特許文献１では、稼働時に排熱ファンを高速駆動し、定着装置から熱を積極的に奪っているため、熱を奪われた分だけ定着装置をさらに加熱しなければならなくなり、結果としてエネルギー消費量が多くなって効率が低下してしまう。一方、特許文献２では、上述したような問題は生じないものの、定着装置以外から放出される熱、特に、定着装置を通過した記録材より放出される熱については何ら考慮されていなかったため、装置内部の温度上昇を抑制するには未だ不十分であった。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、無駄なエネルギー消費を低減しつつ、画像形成装置内の温度上昇を抑制することにある。

本発明の画像形成装置では、画像が形成された記録材を定着手段にて加熱して定着し、この定着手段を通過した記録材から放出される熱を記録材排熱回収手段で回収して排出する。
ここで、定着手段から放出される熱を定着排熱回収手段で回収して排出することを特徴とすることができる。また、定着手段は、加熱源を有し回動可能に配設される加熱部材と、加熱部材に圧接して回動可能に配設される加圧部材とを有していることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明の画像形成装置は、加熱源を有し未定着トナー像を担持した記録材が挿通される一対の定着部材と、定着部材の近傍に配設される第一の排熱回収部と、定着部材よりも記録材の搬送方向下流側で記録材の搬送経路の近傍に配設される第二の排熱回収部とを有している。
ここで第一の排熱回収部および第二の排熱回収部の排熱回収動作を制御する制御部をさらに含み、この制御部は、定着部材の稼働時には第一の排熱回収部および第二の排熱回収部を動作させ、定着部材の待機時には第一の排熱回収部のみを動作させることを特徴とすることができる。

さらに、他の観点から捉えると、本発明の画像形成装置は、加熱源を有し未定着トナー像を担持した記録材が挿通される一対の定着部材と、定着部材の近傍に配設される排熱回収部とを含み、この排熱回収部は、定着部材よりも記録材の搬送方向上流側に設けられる上流側吸気口と定着部材よりも記録材の搬送方向下流側に設けられる下流側吸気口とを有するダクトと、このダクト内に配設される排熱ファンと、上流側吸気口および下流側吸気口の開口面積比を調整する開口面積比調整機構とを含むことを特徴としている。
ここで、開口面積比調整機構は、定着部材の稼働時には上流側吸気口よりも下流側吸気口の開口面積が大きくなるように開口面積比を調整することを特徴とすることができる。このとき、排熱ファンは、稼働時および待機時における上流側吸気口からの吸気量が略一定となるように駆動されることを特徴とすることができる。

さらにまた、他の観点から捉えると、本発明の画像形成装置は、加熱源を有し未定着トナー像を担持した記録材が挿通される一対の定着部材と、定着部材よりも記録材の搬送方向上流側に設けられる上流側吸気部と、定着部材よりも記録材の搬送方向下流側に設けられる下流側吸気部と、上流側吸気部および下流側吸気部の吸気バランスを切り換える吸気バランス切換部とを含んでいる。
ここで、吸気バランス切換部は、定着部材の稼働時には上流側吸気部よりも下流側吸気部の吸気量が多くなるように吸気バランスを設定することを特徴とすることができる。

本発明によれば、無駄なエネルギー消費を低減しつつ、画像形成装置内の温度上昇を抑制することができる。

以下、添付図面を参照して、発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
―実施の形態１―
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数(本実施の形態では四つ)の画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｋ,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ)と、各画像形成ユニット１０で形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０に転写された重ね画像を記録材としての用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写装置３０と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置５０とを本体１内に収容してなるものである。また、本体１内には制御部１００が配設されており、画像形成動作等を制御するようになっている。

ここで、各色成分の画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１の周囲に、この感光体ドラム１１を所定の電位に帯電する帯電装置１２、帯電された感光体ドラム１１に静電潜像を書き込むレーザ露光装置１３、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する現像装置１４、感光体ドラム１１上に担持されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ロール１５、一次転写後の感光体ドラム１１上の残留物を除去するドラムクリーナ１６などの電子写真用デバイスを順次配設したものである。特に本実施の形態では、現像装置１４内に収容されるトナーとして、５５℃程度でガラス転移する低融点トナーが用いられている。ここで、低融点トナ−とは、省電力の観点から定着温度が従来よりも低く、定着温度が従来の約１７０℃から約１５０℃へと約２０℃程度低減することが可能なものである。ガラス転移温度を低下させること、つまりトナーを低融点化させることによって発生する二次障害(ガラス転移温度も従来の６０〜６５℃程度から５５℃程度に低下)としては、例えばわずかな機内温度上昇でもトナ−ブロッキングが発生しやすくなることが挙げられる。

また、中間転写ベルト２０は、複数(本実施の形態では六つ)の支持ロール２１〜２６に掛け渡されたものであって、支持ロール２１が中間転写ベルト２０の駆動ロールとして、支持ロール２２、２３、２６が従動ロールとして、支持ロール２４が中間転写ベルト２０の搬送方向に略直交する方向の蛇行を規制する補正ロール(ステアリングロール:軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される)として、支持ロール２５が後述する二次転写装置３０のバックアップロールとして、それぞれ用いられている。また、駆動ロール２１を挟んだ中間転写ベルト２０には、二次転写後の中間転写ベルト２０上の残留物を除去するベルトクリーナ２７が配設されている。そして、中間転写ベルト２０は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂または各種ゴムにカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたもので、その体積抵抗率が５〜１５logΩcmに形成され、その厚みは０.１mmに設定される。

さらに、二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２５とを備えている。このバックアップロール２５には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する給電ロール３２が当接配置されている。ここで、バックアップロール２５は、金属心材の外周に内側に発泡弾性体層、外側に導電層を被覆してなる二層構成のＥＰＤＭゴムを用いた。外側の導電層はカーボンブラックを１５〜３５重量％分散した半導電性のＥＰＤＭ発泡ゴムで、導電層の厚みは０.５〜１.５mmに構成され、また、その表面抵抗率は７〜１０Ω/□の抵抗領域に制御される。また、二次転写ロール３１は、金属心材とこの金属心材の周囲に固着されたカーボンブラック分散発泡ＥＰＤＭ材料からなるコア層にスキン層を介して５〜２０μｍの厚みのフッ素樹脂系材料からなるコーティング層を形成したものを用いた。金属心材とコーティング層との間の体積抵抗率は４〜５logΩcmである。

また、用紙搬送系は、用紙トレイ４０に積載された用紙Ｐを搬送ロール４１にて搬送した後、レジストレーションロール(レジロール)４２で一旦停止させ、その後所定のタイミングで二次転写装置３０の二次転写位置へと送り込むようになっている。また、二次転写後の用紙Ｐを搬送ベルト４３を介して定着装置５０へと搬送し、定着装置５０から排出された用紙Ｐを排出ロール４４によって機外へと排出するようになっている。

そして、定着手段としての定着装置５０は、内部に加熱源を有し、回転可能に配設される加熱部材としての加熱ロール５１と、この加熱ロール５１に圧接配置され、加熱ロール５１に従動回転する加圧部材としての無端状の加圧ベルト５２とを備えている。これら加熱ロール５１と加圧ベルト５２とで、一対の定着部材が構成される。

また、定着装置５０の上側であって中間転写ベルト２０よりも下側の部位には、定着装置５０から排出される熱を回収して機外へと排出する記録材排熱回収手段としての定着排熱回収装置６０が取り付けられている。さらに、定着装置５０よりも用紙搬送方向下流側の用紙搬送経路の上側であって、ベルトクリーナ２７よりも下側の部位には、定着装置５０を通過した用紙(図示せず)から排出される熱を回収して機外へと排出する記録材排熱回収手段としての用紙排熱回収装置７０が設けられている。なお、これら定着排熱回収装置６０および用紙排熱回収装置７０の詳細については後述する。

次に、この画像形成装置の作像プロセスについて説明する。今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置により読み取り、その読み取り信号を処理回路によりデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている四色(Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｋ,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ)をそれぞれ駆動する。そして、各画像形成ユニット１０では、帯電装置１２により一様に帯電された感光体ドラム１１にデジタル画像信号に応じた静電潜像をレーザ露光装置１３にてそれぞれ書き込ませる。そして、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像装置１４により現像して各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置をプリンタとして構成する場合には、外部から入力されるデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。

そして、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１５によって感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０の表面に順次転写される。一方、転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナーは、ドラムクリーナ１６によってクリーニングされる。

このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐは所定のタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール２５に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐをニップする。

そして、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール２５との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト４３により定着装置５０へと搬送され、定着装置５０において用紙Ｐ上のトナー像が加熱・加圧定着された後、排出ロール４４によって機外に設けられた排紙トレイ(図示せず)に排出される。一方、転写後に中間転写ベルト２０に残存するトナーは、ベルトクリーナ２７によってクリーニングされる。

次に、上述した定着排熱回収装置６０および用紙排熱回収装置７０について詳細に説明する。図２は、本実施の形態における定着装置５０近傍の拡大図を示している。
本実施の形態では、定着装置５０を構成する加熱ロール５１の内部に、加熱源としてのハロゲンヒータ５１ａが内蔵されている。また、加熱ロール５１は、モータ等からなる定着駆動部５５によって回転駆動され、加圧ベルト５２は、加熱ロール５１に従動して回動するようになっている。

また、定着排熱回収装置６０は、定着装置５０の用紙搬送方向上流側で下に向かって開口する上流側吸気口６１ａと定着装置５０の用紙搬送方向下流側で下に向かって開口する下流側吸気口６１ｂと本体１に設けられた図示しない排出口とを有するダクト６１と、このダクト６１内に取り付けられ、上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂから図示しない排気口へと向かう気流を生じさせる定着排熱ファン６２とを備えている。ここで、上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂは、定着装置５０を横切る用紙搬送経路よりも上側に配置されている。この定着排熱回収装置６０は、第一の排熱回収部として機能する。一方、用紙排熱回収装置７０は、上述した定着排熱回収装置６０の下流側吸気口６１ｂよりもさらに用紙搬送方向下流側で下に向かって開口する吸気口７１ａと本体１の側面に形成された排気口７１ｂとを有するダクト７１と、このダクト７１内に取り付けられ、吸気口７１ａから排気口７１ｂへと向かう気流を生じさせる用紙排熱ファン７２とを備えている。この用紙排熱回収装置７０は、第二の排熱回収部として機能する。

図３は、定着排熱ファン６２および用紙排熱ファン７２の動作を制御する制御部１００の制御ブロックを示している。制御部１００のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ１０３との間で適宜データのやりとりを行いながら処理を実行する。また、この制御部１００には、入出力インターフェース１０４を介して定着駆動部５５からの駆動情報が入力される。また、制御部１００は、入出力インターフェース１０４を介して、定着排熱ファン６２および用紙排熱ファン７２の駆動を制御するようになっている。

次に、定着排熱ファン６２および用紙排熱ファン７２の具体的な動作について説明する。
図４(ａ)は、待機時すなわち画像形成動作を行っていない場合における定着排熱ファン６２および用紙排熱ファン７２の動作状態を示している。待機時においては、定着駆動部５５によって加熱ロール５１が回転を停止するかあるいは極低速で回転しており、この状況下では、定着排熱ファン６２を所定の回転速度で駆動する一方、用紙排熱ファン７２の駆動を停止する。定着排熱ファン６２を駆動すると、定着装置５０から放出される熱気が、図中に矢印で示すように上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂより吸引され、図示しない排気口を介して機外に排出される。なお、待機時の場合、加熱ロール５１の熱が用紙Ｐに奪われることがないので、用紙排熱回収装置７０側に熱気が到達することはほとんどない。このため、無駄なエネルギー消費を抑制する観点から、用紙排熱ファン７２の駆動を停止している。

このように、待機時においては、定着排熱ファン６２を駆動することで、定着装置５０から排出される熱気を機外へと排出する。従って、定着装置５０から排出された熱気が例えばベルトクリーナ２７を加熱し、ベルトクリーナ２７中に滞留する廃トナーを固着させてしまうといった事態は生じない。

一方、図４(ｂ)は、稼働時すなわち画像形成動作を行っている場合における定着排熱ファン６２および用紙排熱ファン７２の動作状態を示している。稼働時においては、定着駆動部５５によって加熱ロール５１が所定の速度で回転しており、この状況下では、定着排熱ファン６２を待機時と同じ回転速度で駆動する一方、用紙排熱ファン７２も回転駆動する。定着排熱ファン６２を駆動すると、定着装置５０から排出される熱気が、図中に矢印で示すように上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂより吸引され、図示しない排気口を介して機外に排出される。また、用紙排熱ファン７２を駆動すると、定着装置５０を通過することで加熱ロール５１により加熱された用紙Ｐから放出される熱気が、図中に矢印で示すように吸気口７１ａより吸引され、排気口７１ｂを介して機外に排出される。なお、本実施の形態では、画像形成動作開始の少し前から画像形成動作終了の少し後までを稼働時と規定し、定着排熱ファン６２および用紙排熱ファン７２の駆動を行っている。

このように、稼働時においては、定着排熱ファン６２および用紙排熱ファン７２を駆動することで、定着装置５０から排出される熱気および定着装置５０を通過して加熱された用紙Ｐから排出される熱気を機外へと排出する。従って、定着装置５０や用紙Ｐから排出された熱気が例えばベルトクリーナ２７を加熱し、ベルトクリーナ２７中に滞留する廃トナーを固着させてしまうといった事態は生じない。

次に、定着装置５０を通過した用紙Ｐから放出される熱の影響について説明する。本発明者は、本実施の形態で説明した画像形成装置を用い、図５(ａ)に示す位置Ａ(加熱ロール５１と加圧ベルト５２とが接する定着ニップ域Ｎの用紙搬送方向下流側３ｍｍの位置)および位置Ｂ(定着ニップ域Ｎの用紙搬送方向下流側１５０ｍｍの位置)で、用紙Ｐの表裏面(上下面)の温度を測定した。ここで、加熱ロール５１の制御温度は２００℃とし、一般向けのゼロックスＰ紙を３２０ｍｍ/ｓｅｃの搬送速度で搬送し、また、カラーコピー向けのゼロックスＪ紙を２２０ｍｍ/ｓｅｃの搬送速度で搬送した。なお、この測定に際し、定着排熱ファン６２および用紙排熱ファン７２は駆動していない。

結果を図５(ｂ)に示す。同図より、用紙Ｐが位置Ａから位置Ｂへと移動する間に用紙Ｐの温度が３０〜４５℃程度低下すること、換言すれば、用紙Ｐの周囲にこれだけの熱を放出していることがわかる。また、用紙Ｐの上側(表側)だけでなく、下側(裏側)からも熱が放出されていることも判明した。従って、用紙Ｐから排出される熱が機内温度の上昇に対して重要な要因となっていることが理解される。

このように、本実施の形態では、定着装置５０を通過した用紙Ｐから排出される熱を、用紙排熱回収装置７０によって機外に排出するようにした。この結果、機内の温度上昇を抑制および機内の温度上昇に伴う種々の不具合の発生を防止することができる。特に、本実施の形態のように低融点トナーを用いる場合には、機内温度が従来より低いレベルで上昇するだけでもトナーや廃トナー等の固着が生じやすいため、このような手法の適用が有効である。また、本実施の形態では、定着装置５０から排出される熱気については待機時、稼働時を問わず定着排熱回収装置６０で一定量ずつ排出するようにしているので、必要以上に排気を行ってしまうことにより加熱ロール５１の温度が必要以上に低下し、さらなる加熱が必要になるという事態を防止でき、無駄なエネルギーの消費を低減することができる。

なお、本実施の形態では、用紙搬送経路の上側に吸気口７１ａを配設するようにしていたが、これに限られるものではなく、用紙搬送路の近傍であれば用紙搬送経路の下側に配設するようにしてもよい。また、本実施の形態では、定着駆動部５５の駆動状態に基づいて用紙排熱ファン７２の駆動を制御するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば制御部１００に入力される画像タイミングクロック等に基づいて駆動を制御するようにしてもよい。

―実施の形態２―
本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、用紙排熱回収装置７０を設けずに、排熱回収部としての定着排熱回収装置６０のみで定着装置５０から放出される熱と定着装置５０を通過した用紙Ｐから放出される熱とを回収するようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様にものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

図６は、本実施の形態における定着装置５０近傍の拡大図を示している。
本実施の形態では、定着排熱回収装置６０の用紙搬送方向上流側の上流側吸気口６１ａの壁面を構成する板材６３がダクト６１に対して揺動自在に装着されており、この板材６１にはソレノイド８０のプランジャ８１が取り付けられている。このソレノイド８０は、上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂの開口面積比を調整する開口面積比調整機構としての機能を有している。また、上流側吸気口６１ａは上流側吸気部として、下流側吸気口６１ｂは下流側吸気部として、定着排熱ファン６２およびソレノイド８０は吸気バランス切換部として、それぞれ機能している。

図７は、排熱ファンとしての定着排熱ファン６２およびソレノイド８０の動作を制御する制御部１００の制御ブロックを示している。本実施の形態では、制御部１００には、入出力インターフェース１０４を介して定着駆動部５５からの駆動情報が入力される。また、制御部１００は、入出力インターフェース１０４を介して、定着排熱ファン６２およびソレノイド８０の駆動を制御するようになっている。

次に、定着排熱ファン６２およびソレノイド８０の具体的な動作について説明する。
図８(ａ)は、待機時すなわち画像形成を行っていない場合における定着排熱ファン６２およびソレノイド８０の動作状態を示している。待機時においては、定着駆動部５５によって加熱ロール５１が回転を停止するかあるいは極低速で回転しており、この状況下では、定着排熱ファン６２を所定の回転速度で駆動する一方、ソレノイド８０をオフしてプランジャ８１を引き込み状態としている。プランジャ８１を引き込み状態とすると、上流側吸気口６１ａは下流側吸気口６１ｂと同じ開口面積となる。この状態で定着排熱ファン６２を駆動すると、定着装置５０から放出される熱気が、図中に矢印で示すように上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂより略同量ずつ吸引され、図示しない排気口を介して機外に排出される。

このように、待機時においては、上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂの開口面積を略同じとした状態で定着排熱ファン６２を駆動することで、定着装置５０から排出される熱気を機外へと排出する。従って、定着装置５０から排出された熱気が例えばベルトクリーナ２７を加熱し、ベルトクリーナ２７中に滞留する廃トナーを固着させてしまうといった事態は生じない。

一方、図８(ｂ)は、稼働時すなわち画像形成を行っている場合における定着排熱ファン６２およびソレノイド８０の動作状態を示している。稼働時においては、定着駆動部５５によって加熱ロール５１が所定の速度で回転しており、この状況下では、定着排熱ファン６２を待機時よりも高速(例えば２倍の速度)で駆動する一方、ソレノイド８０をオンしてプランジャ８１を引き出し状態にしている。プランジャ８１を引き出し状態とすると、上流側吸気口６１ａは下流側吸気口６１ｂよりも小さな開口面積となる。この状態で定着排熱ファン６２を駆動すると、定着装置５０から放出される熱気が、図中矢印で示すように上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂより吸引され、図示しない排気口を介して機外に排出される。このとき、上流側吸気口６１ａは狭められているものの、その分だけ定着排熱ファン６２の駆動速度を高速化しているため、上流側吸気口６１ａの吸気能力は待機時と略同量である。一方、この一連の動作に伴って、下流側吸気口６１ｂの吸気能力は増大することになる。したがって、下流側吸気口６１ｂは、定着装置５０から放出される熱気の他、定着装置５０を通過することで加熱ロール５１により加熱された用紙Ｐから放出される熱気も吸引し、図示しない排気口を介して機外に排出される。

このように、稼働時においては、下流側吸気口６１ｂよりも上流側吸気口６１ａの開口面積を小さくした状態(上流側吸気口６１ａよりも下流側吸気口６１ｂの開口面積を大きくした状態)で定着排熱ファン６２を駆動することで、定着装置５０から排出される熱気を機外へと排出する。従って、定着装置５０や用紙Ｐから排出された熱気が例えばベルトクリーナ２７を加熱し、ベルトクリーナ２７中に滞留する廃トナーを固着させてしまうといった事態は生じない。

本実施の形態では、待機時と稼働時とで、上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂの開口面積比および定着排熱ファン６２の駆動速度を異ならせることで、定着装置５０を通過した用紙Ｐから排出される熱を、下流側吸気口６１ｂを介して機外に排出するようにした。この結果、機内の温度上昇を抑制および機内の温度上昇に伴う種々の不具合の発生を防止することができる。特に、本実施の形態のように低融点トナーを用いる場合には、機内温度が従来より低いレベルで上昇するだけでもトナーや廃トナー等の固着が生じやすいため、このような手法の適用が有効である。また、本実施の形態では、定着装置５０から排出される熱気についても定着排熱回収装置６０で一定量ずつ排出するようにしているので、必要以上に排気を行ってしまうことにより加熱ロール５１の温度が必要以上に低下し、さらなる加熱が必要になるという事態を防止でき、無駄なエネルギーの消費を低減することができる。

なお、本実施の形態では、一つのダクト６１に上流側吸気口６１ａおよび下流側吸気口６１ｂを形成し、一つの定着排熱ファン６２で吸排気を行うようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば定着装置５０の用紙搬送方向上流側近傍および用紙搬送方向下流側近傍にそれぞれを独立した吸気部(上流側吸気部、下流側吸気部)を配設するようにしてもよい。

実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す図である。 実施の形態１における定着装置近傍の拡大図である。 定着排熱ファンおよび用紙排熱ファンの動作を制御する制御部の制御ブロックを示す図である。 (ａ)は待機時、(ｂ)は稼働時における定着排熱ファンおよび用紙排熱ファンの動作を示す図である。 (ａ)は用紙の温度測定位置を説明する図であり、(ｂ)は各温度測定位置における温度測定結果を示す図表である。 実施の形態２における定着装置近傍の拡大図である。 定着排熱ファンおよびソレノイドの動作を制御する制御部の制御ブロックを示す図である。 (ａ)は待機時、(ｂ)は稼働時における定着排熱ファンの動作を示す図である。

符号の説明

１…本体、１０(１０Ｋ,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ)…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電装置、１３…レーザ露光装置、１４…現像装置、１５…一次転写ロール、１６…ドラムクリーナ、２０…中間転写ベルト、２５…バックアップロール、２７…ベルトクリーナ、３０…二次転写装置、３１…二次転写ロール、４３…搬送ベルト、４４…排出ロール、５０…定着装置、５１…加熱ロール、５１ａ…ハロゲンヒータ、５２…加圧ベルト、５５…定着駆動部、６０…定着排熱回収装置、６１…ダクト、６１ａ…上流側吸気口、６１ｂ…下流側吸気口、６２…定着排熱ファン、６３…板材、７０…用紙排熱回収装置、７１ａ…吸気口、７１ｂ…排気口、７２…用紙排熱ファン、８０…ソレノイド、８１…プランジャ、１００…制御部、Ｐ…用紙

Claims (10)

1. 画像が形成された記録材を加熱して定着する定着手段と、
   前記定着手段を通過した前記記録材から放出される熱を回収して排出する記録材排熱回収手段と
   を含む画像形成装置。
2. 前記定着手段から放出される熱を回収して排出する定着排熱回収手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記定着手段は、
   加熱源を有し回動可能に配設される加熱部材と、
   前記加熱部材に圧接して回動可能に配設される加圧部材と
   を有していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 加熱源を有し未定着トナー像を担持した記録材が挿通される一対の定着部材と、
   前記定着部材の近傍に配設される第一の排熱回収部と、
   前記定着部材よりも前記記録材の搬送方向下流側で当該記録材の搬送経路の近傍に配設される第二の排熱回収部と
   を有する画像形成装置。
5. 前記第一の排熱回収部および前記第二の排熱回収部の排熱回収動作を制御する制御部をさらに含み、
   前記制御部は、前記定着部材の稼働時には前記第一の排熱回収部および前記第二の排熱回収部を動作させ、当該定着部材の待機時には当該第一の排熱回収部のみを動作させることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 加熱源を有し未定着トナー像を担持した記録材が挿通される一対の定着部材と、
   前記定着部材の近傍に配設される排熱回収部と
   を含み、
   前記排熱回収部は、
   前記定着部材よりも前記記録材の搬送方向上流側に設けられる上流側吸気口と当該定着部材よりも当該記録材の搬送方向下流側に設けられる下流側吸気口とを有するダクトと、
   前記ダクト内に配設される排熱ファンと、
   前記上流側吸気口および前記下流側吸気口の開口面積比を調整する開口面積比調整機構と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記開口面積比調整機構は、前記定着部材の稼働時には前記上流側吸気口よりも前記下流側吸気口の開口面積が大きくなるように開口面積比を調整することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記排熱ファンは、前記稼働時および待機時における前記上流側吸気口からの吸気量が略一定となるように駆動されることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 加熱源を有し未定着トナー像を担持した記録材が挿通される一対の定着部材と、
   前記定着部材よりも前記記録材の搬送方向上流側に設けられる上流側吸気部と、
   前記定着部材よりも前記記録材の搬送方向下流側に設けられる下流側吸気部と、
   前記上流側吸気部および前記下流側吸気部の吸気バランスを切り換える吸気バランス切換部と
   を含む画像形成装置。
10. 前記吸気バランス切換部は、前記定着部材の稼働時には前記上流側吸気部よりも前記下流側吸気部の吸気量が多くなるように吸気バランスを設定することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。

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