JP2006084694A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成部への対流による熱の移動を効率良く低減させることができ、ファンの風量を相対的に小さくすることによって、ファン騒音と消費電力の低減を図ることができる定着装置を提供すること。
【解決手段】電子写真方式の画像形成装置における定着装置において、ヒートローラ長手方向の位置に対応し、且つ、同ローラ部長手長さと略等しい長さを有するエア吸引部がヒートローラと加圧ローラにより形成されるニップ部の直近部で、且つ、ヒートローラ側に配置され、同エア吸引部から上方向に、定着装置側面と一体的にダクトを形成する。又、ニップの用紙搬送方向下流側に該エア吸引部を近接配置し、加圧ローラ側からヒートローラ側に気流を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ等電子写真方式の画像形成装置の定着装置に起因する熱を排熱するためのダクト、ファン等から成るエアフロー機構に関するものである。

従来、複写機、プリンタ等電子写真方式の画像形成装置では、画像形成部で感光ドラム上に作像したトナー像を転写部で用紙に転写した後、定着部の定着ローラ対で加熱及び加圧し、トナーを溶融して定着させている。このとき、定着ローラの表面温度は約２００℃に温調制御されており、定着ローラを支持する枠体等により構成される定着器の外表面も定着ローラの熱により６０〜８０℃まで昇温する。このように、高熱を持った定着ローラ及び定着器外表面により暖められた空気が、対流により画像形成部を暖めると、画像形成部のトナーを溶融凝固させ、画質の低下等の不具合を生じさせてしまう。これを防止するために、通常、例えば特許文献１に記載されているように定着排熱用のファンが本体側面等に取り付けられて、定着器近傍の暖められた空気を吸い出す方式が採用されている。

特開平１１−０８４７８１号公報

しかしながら、上記方式では定着器の配置された空間全体から熱気を吸い出す構成のため、ファンに近い部分では風速が高く排熱効果も高いが、ファンから遠い部分では、風速が低いため排熱効果も低く、均一に排熱できない。このため、画像形成部で必要とする排熱効果を得るため、より送風能力の大きなファンを設ける必要があり、ファンの大型化や消費電力のアップ、ファン騒音の増大等の問題があった。

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、画像形成部への対流による熱の移動を効率良く低減させることができ、ファンの風量を相対的に小さくすることによって、ファン騒音と消費電力の低減を図ることができる定着装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、電子写真方式の画像形成装置における定着装置において、ヒートローラ長手方向の位置に対応し、且つ、同ローラ部長手長さと略等しい長さを有するエア吸引部がヒートローラと加圧ローラにより形成されるニップ部の直近部で、且つ、ヒートローラ側に配置され、同エア吸引部から上方向に、定着装置側面と一体的にダクトを形成することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、ニップの用紙搬送方向下流側に該エア吸引部を近接配置し、加圧ローラ側からヒートローラ側に気流を形成することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、該定着器が本体に対し引き出し可能に支持され、本体に収納された第１のポジションと本体から引き出された第２のポジションを持ち、どちらのポジションにおいても該エア吸引部及びダクトに送風可能であることを特徴とする。

本発明によれば、最も雰囲気温度の高いヒートローラニップ近傍の熱気を最小限の風量で集中的に吸引でき、定着ニップ上方の定着器の高温部をダクトで覆うため、画像形成部への対流による熱の移動を効率良く低減させることができる。そのため、ファンの風量を相対的に小さくすることが可能で、ファン騒音、消費電力、大きさの点で有効である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図４は実施の形態に係るモノクロプリンタの断面図であり、給紙部２から給紙された用紙は、画像形成部３でトナー像を転写され、定着部４で加熱、加圧され排紙トレイ６に排紙される。定着器のヒートローラ４１内にはハロゲンヒータ４３が配置され、サーミスタ４４によりローラ表面温度が２００℃に温調制御されている。図２及び図３は本実施の形態で用いる定着器４を単体状態でヒートローラに２００℃で温調制御をしたときの温度分布の実測に基づく模式図である。同図によると、定着器の表面の（露出した部分の）温度分布は、ヒートローラ４１が２００℃で突出して高温で、ヒートローラ４１の近傍で且つ上方の部位が定着器、雰囲気とも８０℃以上と高温になっている。

本実施の形態では、このような温度分布に対し、図１に示すように、ヒートローラ長手長さと略等しい長さでの吸気口を有するエアダクト４５を、定着ニップの近傍で、且つ、ヒートローラ側に配置する。ダクトは樹脂製で、板金製の定着器に一体的に固定される。ダクト形状は吸気口を有する定着ニップ近傍→定着側面→定着上部→定着後方で本体後部のファンダクト４６と連結する。

上記したエアダクト４５により、図１に示すように、画像形成部のエアを定着ニップ近傍に引き寄せ、ニップ近傍の熱気とともに吸気口から吸い取り、ダクトで後部に送りファンダクト４６で排気する。

上記のダクト構成によれば、図３で示した最も雰囲気温度の高いヒートローラニップ近傍の熱気を最小限の風量で集中的に吸引できる。又、図２に示す定着ニップ上方の定着器の高温部をダクトで覆うため、画像形成部への対流による熱の移動を効率良く低減させることが可能である。そのため、ファンの風量を相対的に小さくすることが可能で、ファン騒音、消費電力、大きさの点で有効である。

対して、従来例は、定着器周辺に広がった熱気をファンダクト４６により本体後部に吸い出す構成のため、同じファンを用いた場合には排熱効率が悪いので、より風量の大きいファンが必要となり、ファンの騒音や消費電力、大きさ等の点で不利である。又、ファン近傍である定着器後部の風速が速く、ファンから遠い定着器手前側の風速が遅いため、ヒートローラの奥手前で温度勾配ができてしまい、均一な定着ができず定着性能の点で好ましくない。

尚、本実施の形態では、ファンダクトを定着後部に配置したが、ファンの種類や位置は本件の指定するものではなく、図５のようにクロスフローファン４７を定着器左側に配置しても良い。

＜実施の形態２＞
図６は実施の形態２に係る定着器及びダクトである。前記実施の形態１との差異は、ニップの出口側にもダクト４８を配置している点である。

本実施の形態特有の効果として、両面プリントで、２面目をプリントした用紙が定着ニップを通過するときに、１面目でプリントしたトナーが定着部で再溶融し加圧ローラに粘着することにより加圧ローラ巻き付きというトラブルを生ずるが、ニップ部で上方気流を作ることで、ニップから出た直後の用紙先端を上方に押し上げ加圧ローラ巻き付きを防止することができる。

＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。

本プリンタでは、転写帯電器３２、搬送ベルト３１、定着器４が定搬台３３上に支持され、定搬台３３はレール３５で本体に支持される。把手３４を操作することで、転写帯電器32を図示しない感光ドラムから離間した後、図７に示すように定搬台３３は本体手前側に引き出せる構成を採る。

本実施の形態では、実施の形態１で定着器側に取り付けていたダクト４５と、本体側に取り付けていたファンダクト４６を一体化し、定着器側に取り付けてある（４９）。

定着周りのジャム処理は、定搬台３３を引き出して行なうが、定着器は熱容量が大きいため冷めにくく、ヒートローラ等の高温部に触れると危険である。そこで、本例では、引き出し後もダクトとファンダクトが一体であるという特徴を利用して、ファンに給電を行なうことでダクトに送風し冷却を続けることで、高温部の温度を下げ、危険性を下げることが可能である。

又、引出し時のみファンの回転数を速くしたり、ファンを逆転させエアを吹き付けにする等して冷却効果を高めることも可能である。

又、実施の形態１のようにファンを本体側に配置した場合でも、定着側のダクトと本体側のダクトを伸縮自在な中継ダクト（例えば、蛇腹のような形態のダクト）で繋ぐことにより同等の効果が得られる。

本発明の実施の形態１に係る定着器とダクト及びファンダクトの構成図である。 定着器を単体で温調制御した場合の定着器表面の温度分布を示す模式図である。 定着器を単体で温調制御した場合の定着器周辺の雰囲気温度分布を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る白黒プリンタの断面図である。 本発明の実施の形態２に係る定着器及びダクトの図である。 本発明の実施の形態２に係る白黒プリンタの断面図である。 本発明の実施の形態３に係る白黒プリンタの断面図である。

符号の説明

２ 給紙部
３ 画像形成部
４ 定着部
６ 排紙トレイ
４１ ヒートローラ
４３ ハロゲンヒータ
４４ サーミスタ
４５ エアダクト

Claims (3)

1. 電子写真方式の画像形成装置における定着装置において、
   ヒートローラ長手方向の位置に対応し、且つ、同ローラ部長手長さと略等しい長さを有するエア吸引部がヒートローラと加圧ローラにより形成されるニップ部の直近部で、且つ、ヒートローラ側に配置され、同エア吸引部から上方向に、定着装置側面と一体的にダクトを形成することを特徴とする定着装置。
2. ニップの用紙搬送方向下流側に該エア吸引部を近接配置し、加圧ローラ側からヒートローラ側に気流を形成することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 該定着器が本体に対し引き出し可能に支持され、本体に収納された第１のポジションと本体から引き出された第２のポジションを持ち、どちらのポジションにおいても該エア吸引部及びダクトに送風可能であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。

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