JP2005221775A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナー像の定着がなされた後の記録媒体からの放射熱による悪影響を抑制する工夫が図られた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 少なくとも一方の内部に熱源を有すると共にニップ部を形成しながら回転し、トナー像が転写された記録媒体をこのニップ部を通過させて記録媒体上にトナー像を定着する一対の加圧加熱手段と、一対の加圧加熱手段を覆う加圧加熱手段カバーと、吸引ファンを有し、トナー像が転写された記録媒体の、トナー像が転写された面とは反対側の面を吸着しながら記録媒体をニップ部に送り込む記録媒体搬送部と、吸引ファンが吸引したエアーをニップ部の通過方向下流側に導きニップ部を通過した後の記録媒体を冷却するダクトと、少なくとも、加圧加熱手段カバー、および、ダクトの通過方向下流側を覆うと共に断熱するハウジングとを備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、トナー像を形成し、記録媒体上に該トナー像を転写し定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。

従来より、複写機やプリンタなどの画像形成装置には、対向して配備された、少なくとも一方に熱源を内部に有する１対の回転ロール間で、トナー像が転写された記録媒体をニップしながら加熱および加圧することにより記録媒体上にトナー像を加熱して定着させる加熱ロール方式と呼ばれる方式を採用するものがある。

この加熱ロール方式を採用する画像形成装置では、これら１対のロールを覆ったり、あるいは、これら１対のロールとその近傍の他の機材との間にダクトを設けこれら１対のロールからの放射熱を機外に逃がすことにより、これら１対のロールからの放射熱が画像形成装置内の他の機材に悪影響を及ぼさないようにするための提案がなされている（特許文献１、特許文献２参照）。

また、この加熱ロール方式を採用する画像形成装置では、加熱定着を終えた用紙からの放射熱が、画像形成装置内の他の機材に悪影響を及ぼさないようにするための提案がなされている。（特許文献３参照）。

図１は、上記特許文献３の提案が採用されている画像形成装置の１対のロール付近を示す図である。

図１には、用紙搬送用の搬送ロール１０４と、熱源１０２ａを有する加熱ロール１０２と、加熱ロール１０２に対向した加圧ロール１０１と、これら１対のロールを覆う、アッパーカバー１００ａと、ロワーカバー１００ｂと、これら１対のロールにニップされ、図１に示す矢印Ａ方向に搬送されている用紙２００と、トナー像が加熱定着された後の用紙２００からの放射熱を吸熱する、ヒートパイプの吸熱部１０３ａとが示されている。

この特許文献３に提案されている画像形成装置によれば、トナー像が加熱定着されたことにより高温になった用紙２００からの放射熱をヒートパイプの吸熱部１０２ａによって吸熱することができる。尚、図１には、吸熱部１０３ａで得た熱を、トナー像が加熱定着される前の用紙２００に与えるための、ヒートパイプの放熱部１０３ｂも示されている。
特開２０００―２５９０６４号公報 特開平５−１３４５７２号公報 特開平５−１９６５４号公報

しかし、上記特許文献３の提案では、ヒートパイプの吸熱部１０３ａによる、トナー像が加熱定着された後の用紙２００からの吸熱が始まっても、暫くの間は装置内の他の機材への悪影響は避けられないという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、トナー像が加熱定着された後の記録媒体からの熱放射による悪影響を抑制する工夫が図られた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
トナー像を形成し、記録媒体上にこのトナー像を転写して定着することによりこの記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも一方の内部に熱源を有すると共に互いに接触することによってニップ部を形成しながら回転し、トナー像が転写された記録媒体をこのニップ部を通過させてこのトナー像を加熱および加圧することによりこの記録媒体上に定着する一対の加圧加熱手段と、
上記一対の加圧加熱手段を記録媒体の通過経路を確保しながら覆う加圧加熱手段カバーと、
上記ニップ部を通過する記録媒体の通過方向の、上記ニップ部を挟む通過方向上流側と通過方向下流側のうちの通過方向上流側に配設され、エアーを吸引する吸引ファンを有し、トナー像が転写された記録媒体の、トナー像が転写された面とは反対側の面をこの吸引ファンにより吸着しながらこの記録媒体を上記ニップ部に送り込む記録媒体搬送部と、
上記吸引ファンが記録媒体を吸着する際に吸引したエアーを上記ニップ部の上記通過方向下流側に導くことで、このニップ部を通過した後の記録媒体をこの吸引したエアーにより冷却するダクトと、
少なくとも、上記加圧加熱手段カバー、および、ダクトの上記通過方向下流側を、記録媒体の通過経路を確保しながら覆うと共に断熱するハウジングとを備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、少なくとも一方の内部に熱源を有する１対の加圧加熱手段からの放射熱が、装置内の１対の加圧加熱手段を除く他の機材に悪影響を及ぼさないように、これら１対の加圧加熱手段が加圧加熱手段カバーによって覆われ、さらには、トナー像が加熱定着された後の記録媒体の、ダクトによって導かれてきたエアーによる冷却が行なわれる、ダクトの上記通過方向下流側と加圧加熱手段カバーとが、断熱性を有するハウジングによって覆われている。つまり、本発明の画像形成装置では、ダクトによって上記通過方向上流側から導かれてきた冷却用のエアーによる、トナー像が加熱定着された後の記録媒体から装置内の他の機材への熱放射の抑制が、断熱性を有するハウジング内において行なわれているため、エアーによる冷却がなされている間のこの記録媒体から装置内の他の機材への熱放射を遮ることができる。したがって、本発明の画像形成装置によれば、トナー像が加熱定着された後の記録媒体からの熱放射による悪影響を従来よりも抑制することができる。

ここで、上記ダクトが、さらに、上記ニップ部を通過した後の記録媒体により暖められた、このニップ部の上記通過方向下流側のエアーを上記通過方向上流側に導いてこのニップ部通過前の記録媒体を暖めるものであることが好ましい。

このようにすると、トナー像の、記録媒体への定着性を向上させることができる。尚、上記通過方向上流側と上記通過方向下流側との間でエアーを循環させるにあたり、上流側と下流側との双方にそれぞれファンを配置してエアーを循環させることも考えられるが、本発明では、吸引ファン１つのみでエアーを循環させているのでその分コストの低減が見込まれる。

本発明の画像形成装置によれば、トナー像が加熱定着された後の記録媒体からの熱放射による悪影響を抑制することができる。

以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。

図２は、本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。

本実施形態のプリンタ１は、給紙トレイから引き出した用紙上にフルカラーのトナー像を転写した後にトナー像が転写された面とは反対側の面を吸着して、対向して配設された１対のロールである加熱ロールと加圧ロールとの間に形成されたニップ部に搬送する吸着搬送装置を備えたフルカラープリンタである。

図２には、筐体１０内の上方に給紙トレイ部１２、筐体１０内の中央に吸着搬送装置１１、加熱ロール１６、および加圧ロール１５、筐体１０内の下方に中間転写ベルト１３１、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色用の画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが示されている。

また、図２には、４つの画像形成部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、それぞれ、帯電ロール１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｋ、現像ロール１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｋ、感光体ロール１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋ、および、一次転写ロール１３３Ｙ、１３３Ｍ、１３３Ｃ、１３３Ｋを備えている様子が示されている。

さらに、図２には、各感光体ロール１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋと各転写ロール１３３Ｙ、１３３Ｍ、１３３Ｃ、１３３Ｋとの間を、テンションロール１３２に懸架された中間転写ベルト１３１が矢印Ａ方向に循環し、吸着搬送装置１１の直前まで先頭部分が到達している用紙２００に対し二次転写ロール１３３による、トナー像の二次転写がなされようとしている様子も示されている。

尚、図２には、給紙トレイ部１２から用紙２００を引き出す用紙引出ロール１２１、用紙引出ロール１２１によって引き出された用紙２００を最終的に筐体１０の上面にまで搬送する為の搬送ロール１４１を備えた搬送部１４、および、プリンタ１を移動させるためのキャスタ１０ａも示されている。

図３は、図２に示すプリンタ内の中央部付近の一部断面図を含む拡大図である。

図３に示す吸着搬送装置１１は、表面に無数の孔が穿設された無端ベルト１１３と、用紙２００の、トナー像が転写された面とは反対の面を無端ベルト１１３に吸着するために配備された吸引ファン１１２と、この吸引ファン１１２を間に挟んだ状態で配設され、懸架された無端ベルト１１３を矢印Ｃ方向に循環させる懸架ロール１１１とを備えている。

図３に示す、対向して配設された１対のロールである加熱ロール１６と加圧ロール１５のうち、図３における下方側の加熱ロール１６には、熱源１６ａが内蔵されており、図示しない温度制御部によって加熱ロール１６からの放熱量は制御されている。また、これら１対のロールは、加熱ロール１６からの放射熱が、筐体１０内の他の機材に悪影響を及ぼさないようにするために、用紙２００の、ニップ部通過用の経路を確保した上で、断熱性を有する、アッパーカバー２１ａおよびロワーカバー２１ｂにより覆われている。

ここで、図３には、吸着搬送装置１１に備えられた吸引ファン１１２のエアー排出側（図３に示す吸引ファンの上面側）に、この吸引ファン１１２によって吸引されたエアーを、ロールカバー２１ａ、２１ｂを挟んだ用紙通過方向上流側から用紙通過方向下流側へ導く第１ダクト１８が取り付けられている様子が示されており、また、吸引ファン１１２による用紙通過方向上流側からのエアーフローを利用して、エアーを用紙通過方向下流側から用紙方向上流側に導く第２ダクト１７が上記用紙通過方向下流側で第１ダクト１８に接合されている様子が示されている。

図３に示す第１ダクト１８は、ニップ部に送り込まれてくる、ニップ部通過後の用紙の温度よりも低温のニップ通過前の用紙を無端ベルト１１３に吸着する際に吸引した低温のエアーをニップ部通過後の用紙２００に吹き付ける為のものである。

また、図３には、後述する第２ダクト１７の外壁に接して設けられた、断熱性を有するアッパーハウジング１９と、このアッパーハウジング１９と共に用紙の通過経路を確保した上で、吸着搬送装置１１、第１ダクト１８、第２ダクト１７、１対のロール１５、１６、アッパーカバー２１ａ、およびロワーカバー２１ｂを覆う、断熱性を有するロワーハウジング２０とが示されている。尚、図３では、図３における手前側と奥側が、アッパーハウジング１９およびロワーハウジング２０によって覆われていないように示されているが、実際は用紙の通過経路を除き、吸着搬送装置１１、第１ダクト１８、１対のロール１５、１６、アッパーカバー２１ａ、およびロワーカバー２１ｂ全体が覆われている。

図４は、図３の右側から第１ダクトと第２ダクトの接合部を見た場合の図である。

図４には、中央に、ニップ部を通過する用紙２００の通過方向の、ニップ部を挟む通過方向上流側から通過方向下流側にエアーを導く第１ダクト１８と、この第１ダクト１８の両側面に、１組のダクトからなる第２ダクト１７が接合されている様子が示されている。

また、図４には、通過方向下流側において、第１ダクト１８によって導かれてきた低温のエアーがニップ部を通過した後の高温の用紙２００に吹き付けられ、その後、高温の用紙２００に吹き付けられたことで温度が上昇したエアーが第２ダクト１７によって図４における上方、即ち用紙通過方向上流側に導かれている様子が示されている。尚、図４には、第１ダクト１８内に用紙送りロール２２が配備されている様子も示されている。

以上説明したように、このプリンタ１では、１対のロール１５、１６からの熱放射が、装置内の他の機材に悪影響を及ぼさないようにこれら１対のロール１５、１６を、断熱性を有する、アッパーカバー２１ａおよびロワーカバー２１ｂによって覆っていると共に、第１ダクト１８により導かれてきたエアーによる、ニップ部を通過した後の高温の用紙２００冷却が行なわれる、第１ダクト１８の通過方向下流側と、アッパーカバー２１ａおよびロワーカバー２１ｂとが少なくともアッパーハウジング１９およびロワーハウジング２０によって覆われている。したがって、このプリンタ１によれば、ニップ部通過後の高温の用紙２００からの放熱による他の機材への悪影響を従来よりも抑制することができる。

図５は、第１ダクトおよび第２ダクトの取り回しの別態様を示す図である。

図５には、図５の右側に示された第１ダクト１８によって導かれてきたエアーが、金属パイプ２３を経て、図５の左側に示された第２ダクト１７に導かれている様子が示されているが、第１ダクト１８および第２ダクト１７をこのように取り回すものであってもよい。

また、このプリンタ１では、図３に示すように、ニップ部を通過する用紙２００の通過方向の、ニップ部を挟む通過方向下流側で用紙の冷却に利用されて温度が上昇したエアーは、第２ダクト１７により上記通過方向上流側に導かれた後、比較的低温でニップ部に送り込まれる用紙を暖めるために利用されており、このようにすることで、トナー像の用紙への定着性の向上が図られている。尚、上記通過方向上流側と上記通過方向下流側との間でエアーを循環させるにあたり、上流側と下流側との双方にそれぞれファンを配置してエアーを循環させることも考えられるが、本実施形態では、吸引ファン１つのみでエアーを循環させているのでその分コストの低減が見込まれる。

以上に説明した実施形態では、筐体内の上方に備えられた給紙トレイから引き出し、トナー像が転写された用紙のトナー像が転写された反対の面を、吸引ファンによって、循環する無端ベルトに吸着させながらニップ部に搬送する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、トナー像が転写されている用紙を吸引ファンによって吸引しながらニップ部に搬送するのものであれば、無端ベルト以外の搬送形態を採るものであってもよく、また、本実施形態では、ニップ部を通過した後の用紙２００を冷却したことにより温度が上昇したエアを通過方向上流側に導いてニップ部を通過する前の用紙２００に吹き付けている場合を例に挙げて説明したが、第２ダクトが省かれている場合であっても、本発明の基本的効果が減殺されるものではない。

また、本実施形態では、アッパーカバー２１ａおよびロワーカバー２１ｂと、第１ダクト１８と、第２ダクト１７と、吸着搬送装置１１とがアッパーハウジング１９およびロワーハウジング２０によって覆われている場合を例に挙げて説明したが、本発明は、少なくとも、アッパーカバー２１ａおよびロワーカバー２１ｂと、第１ダクト１８の通過方向下流側とがアッパーハウジング１９およびロワーハウジング２０によって覆われているものであればよく、また、１対のロール１５、１６で加圧および加熱する例を挙げて説明したが、本発明はロールを用いた形態に限るものでもない。

上記特許文献３の提案が採用されている画像形成装置の１対の加熱ロール付近を示す図である。 本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。 図２に示すプリンタ内の中央部付近の一部断面図を含む拡大図である。 図３の右側から第１ダクトと第２ダクトの接合部を見た場合の図である。 第１ダクトおよび第２ダクトの取り回しの別態様を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ
１０ 筐体
１１吸着搬送装置
１１２ 吸引ファン
１１３ 無端ベルト
１２ 用紙トレイ部
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ 画像形成部
１３１ 中間転写ベルト
１３３ 二次転写ロール
１３４Ｙ、１３４Ｍ、１３４Ｃ、１３４Ｋ 感光体ロール
１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｋ 現像ロール
１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｋ 帯電ロール
１３３Ｙ、１３３Ｍ、１３３Ｃ、１３３Ｋ 一次転写ロール
１４ 搬送部
１５ 加圧ロール
１６ 加熱ロール
１７ 第２ダクト
１８ 第１ダクト
１９ アッパーハウジング
２０ ロワーハウジング
２１ａ アッパーカバー
２１ｂ ロワーカバー
２２ 用紙送りロール
２３ 金属パイプ

Claims (2)

1. トナー像を形成し、記録媒体上に該トナー像を転写して定着することにより該記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
   少なくとも一方の内部に熱源を有すると共に互いに接触することによってニップ部を形成しながら回転し、トナー像が転写された記録媒体を該ニップ部を通過させて該トナー像を加熱および加圧することにより該記録媒体上に定着する一対の加圧加熱手段と、
   前記一対の加圧加熱手段を記録媒体の通過経路を確保しながら覆う加圧加熱手段カバーと、
   前記ニップ部を通過する記録媒体の通過方向の、前記ニップ部を挟む通過方向上流側と通過方向下流側のうちの通過方向上流側に配設され、エアーを吸引する吸引ファンを有し、トナー像が転写された記録媒体の、トナー像が転写された面とは反対側の面を該吸引ファンにより吸着しながら該記録媒体を前記ニップ部に送り込む記録媒体搬送部と、
   前記吸引ファンが記録媒体を吸着する際に吸引したエアーを前記ニップ部の前記通過方向下流側に導くことで、該ニップ部を通過した後の記録媒体を該吸引したエアーにより冷却するダクトと、
   少なくとも、前記加圧加熱手段カバー、および、前記ダクトの前記通過方向下流側を、記録媒体の通過経路を確保しながら覆うと共に断熱するハウジングとを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ダクトが、さらに、前記ニップ部を通過した後の記録媒体により暖められた、該ニップ部の前記通過方向下流側のエアーを前記通過方向上流側に導いて、該ニップ部を通過する前の記録媒体を暖めるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

Images