JP2006227557A

JP2006227557A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2006227557A
Application number: JP2005086468A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Takehara; 賢一竹原; Hideaki Sugata; 英明菅田; Naoyuki Kimura; 尚之木村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: JP4566042B2

Abstract

【課題】機内温度上昇を確実に防止し、トナー固化や色ずれ等の画像不具合等の発生を防
止する。
【解決手段】検知温度Ｔ℃をチェックし、検知温度が予め設定した設定温度Ｔ１℃より高
く（Ｔ℃≧Ｔ１℃）なれば（ステップＳ１０１）、内部冷却手段である熱制御ユニット
により温度制御低下制御が開始され（ステップＳ１０２）、検知温度が（Ｔ１−２）℃ま
で低下したら（ステップＳ１０３）、通常待機状態のファン稼動に戻す（ステップＳ１０
４）。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体に可視画像を形成する画像形成装置に係り、特に画像形成装置内部
の温度制御機能を有する画像形成装置に関する。

今日、電子写真装置では、市場からの要求に伴い、カラー複写機やカラープリンタなど
、カラーのものが多くなってきている。カラー電子写真装置には、１つの感光体のまわり
に複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナ
ー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１
ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光
体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシート
に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。

１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的
小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常
４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化には困難
である、後者は、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が
容易である利点がある。

最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が
注目されてきている。タンデム型の電子写真装置には、図４に示すように、各感光体１０
０（以下、図では、各色毎にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋを付しているが、本説明では省略する）上で
現像ローラ５００により顕像化された画像を転写装置により、レジストローラ７００によ
って送り出されるシートをシート搬送ベルト２５０で搬送し、そのシートに順次転写する
直接転写方式のものと、図５に示すように、各感光体１００上の画像を１次転写装置によ
り一旦中間転写ベルト２００に順次転写して後、その中間転写ベルト２００上の画像を２
次転写装置によりシートに一括転写する間接転写方式のものとがある。２次転写装置３０
０は図ではローラ形状であるが、ベルト形状のものもある。

直接転写方式のものと，間接転写方式のものとを比較すると、前者は、搬送されるシー
トに対して直接各感光体１００から転写させるためにシートがシート搬送ベルト２５０上
で変動してしまうと各感光体１００において書き込まれた画像がずれてしまう欠点がある
。これに対し後者は、２次転写位置を比較的自由に設置することができ、また搬送するシ
ートの速度が変動してもシートに対して画像を転写する際は各感光体１００によって書か
れた画像は既に合致しておりシートの速度が変動しても画像がずれない長所がある。以上
のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが
注目されてきている。

この際、機械サイズを小型化する観点から機械内部の高密度化と共に定着装置８００を
中間転写ベルト２００の下側にもぐりこませるような構成となり、中間転写ベルト２００
に対して定着装置８００が近接していた。また、機械の高速化の流れから機械内部の発熱
量も増大し、発熱体である定着装置８００によって画像形成部であるベルト装置が熱的影
響を受け、色ずれ等の画像不具合が発生してしまうようになってきた。

更に両面印刷時は、より厳しい条件となる。ここでは間接転写方式の機械で説明するが
、記録紙の片面に画像形成を行った後、続けてその裏面に画像形成を行うことになる。つ
まり、定着部８００で加熱された記録紙が両面ユニットを通過し、再度２次転写部にて中
間転写ベルト２００に接触するため、記録紙からの熱伝達により中間転写ベルト２００の
温度が上昇し、さらに中間転写ベルト２００に接触しているドラム、更には現像部にも熱
が伝わり、ベルト変形による画像不具合、及びトナーの固化等の不具合がより一層発生し
やすくなる。

この対策として、要冷却部から直接ダクトを通して熱を輸送し、排気口からファンによ
って機外に排出する装置は数多く見られるが、先に述べたよう、高速カラー複写機に見ら
れる発熱部の増大や装置内の高密度化装置の小型化により、上記問題を解決することは非
常に難しくなってきている。

しかしながら、限られたコストの中では高価の冷却装置を搭載することもできず、ファ
ンによる冷却を駆使しながら稼動時の機内冷却を行わざるを得ない。そして、機械稼動
時は複数のファンを使用して機内温度を抑えることができたとしても、待機時は騒音や
電力の規制により稼動時と同条件でファンを使用することができずかなり限定されてしま
い、ファンを止めるか回転数を落として対応している。そのため、定着の設定温度が稼動
時よりも低い待機時においても、これが長時間続くことにより、機内温度は稼動時よりも
厳しくなる。よって、特に高速カラー電子写真装置のような小型・高密度化・高発熱部位
を有する機械においては、待機時の機内温度上昇対策が非常に大きな問題となってくる。

更に、機械が使用環境温度を超えた異常高温環境下で電源を入れた状態で放置された場合、機内温度は使用環境温度を超えた分だけ底上げされることになるため機内温度は更に高くなり、温度に対するマージンの少ない機械においては、不具合発生の可能性は非常に高くなる。なお、ここで言う待機とは、機械が印刷動作をしていないスタンバイ状態のことであり、機械立ち上がり時間とスタンバイ時の消費電力の兼ね合いにより、定着部はある程度の高温を維持している。また、スタンバイ時は騒音規制が厳しいため、ファン等の冷却手段もあまり稼動することはできない。

また、要冷却部に温度センサを設け、その温度によってファン制御を変えている例とし
て特許文献１に開示された発明が知られている。この発明は、定着ユニットのサーミスタ
の他にトナー収納部等、温度に弱い箇所にも温度センサを設け、これらをもとにファンの
制御を変更するようにしている。
特開２００１−７５４６０公報

しかし、機内にはスキャナユニット、書込ユニット、トナー補給部、廃トナー回収部、
現像剤、モータ、電気部品温度等、熱に弱い箇所が分散しており、全ての箇所をカバーす
ることは難しい。このため、一番許容温度に対してマージンの少ない箇所や高温時の不具
合内容によってセンサ設置位置を限定したり、場合によっては数多くの温度センサが必要
となってしまう。しかしこれらの場合はいずれも、数個の専用の温度センサが必要となっ
てしまい、コストの高い機械となってしまう。

本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、その目的は、機内の高密度化が進
んでいるにもかかわらず、機内温度上昇を抑えることができ、更に、機内温度的に特に厳
しい待機時に、機械が高温環境下に置かれてしまった場合でも、機内温度上昇を確実に防
止し、トナー固化や色ずれ等の画像不具合等の発生を防止することができるようにするこ
とにある。

前記目的を達成するため、第１の手段は、画像形成手段を有する装置本体の機内温度を
検出する温度検出手段と、前記機内温度を低下させる内部冷却手段と、画像を形成しない
待機中に、前記温度検出手段が検知した検知温度と、あらかじめ設定してある設定温度と
比較し、前記検知温度が前記設定温度以上であれば、前記機内温度を下げるように前記内
部冷却手段の動作を制御する制御手段とを備えた画像形成装置を特徴とする。

このように待機中に、前記温度検出手段が検知した検知温度（Ｔ）と、あらかじめ設定
してある設定温度（Ｔ１）と比較し、ＴがＴ１以上と検知されたら、内部冷却手段の動作
を開始させるようにしたので、待機中の内部温度の過昇を防止し、作像部で扱うトナーの
変質（溶融、固着など）を防ぎ、機構部材や電子部品の高温に起因する誤作動等不具合の
発生を防止することができ、画像形成装置の信頼性が向上する。

第２の手段は、第１の手段において、前記画像形成手段が、トナー像を形成する感光体
を含む作像部と、前記作像部にトナーを補給するトナー補給部と、前記作像部で形成され
るトナー像を給紙装置から供給される記録紙に転写する転写部と、転写されたトナー像を
記録紙上に定着させる定着手段と、前記定着手段により定着された記録紙を排紙する排紙
手段とを備えていることを特徴とする。

電子写真方式の画像形成装置では熱源として定着手段（定着装置）備えているので、特
に、熱源を機内に有するこの方式の画像形成装置に有効である。

第３の手段は、第１または第２の手段において、前記温度検出手段が熱源より下方に設
けられていることを特徴とする。

第４の手段は、第３の手段において、前記熱源が定着手段であることを特徴とする。

このように温度検出手段を熱源より下方に設けると、定着手段から本来発せられる通常
動作時の温度を温度検出手段が検知してしまうことがないので、信頼性を向上させること
ができる。

第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、前記温度検出手段が熱に影
響を受けやすい部分の近傍に配置されていることを特徴とする。

熱に影響を受けやすい部分、言い換えれば熱に弱い部分の近傍に温度検出手段を設けた
ので、熱に弱い箇所、例えばトナー補給ユニットの温度上昇を確実に防ぐことができる。

第６の手段は、第１ないし第５のいずれかの手段において、前記設定温度（Ｔ１）が前
記画像形成装置の使用上定められている使用環境温度範囲の上限温度であることを特徴と
する。

このように設定すると、温度センサが定着熱の影響をあまりうけないので、検知温度が
外気温度に近くなり、
設定温度＝使用環境温度範囲の上限温度
とすることにより、使用環境温度範囲を超えたとき、つまり、異常高温環境下でのみで内
部冷却手段が動作するため、無駄な動作がなくなり、待機時の消費電力の削減、及び低騒
音が実現できる。

第７の手段は、第１ないし第６のいずれかの手段において、前記温度検出手段が前記画
像形成装置の機内最下方に設けられていることを特徴とする。

このように機内最下方に温度検出手段を設けると、温度検出手段が定着熱の影響を全く
受けないため、検知温度が外気温度に等しくなり、外気の環境を正確に認識することがで
きる。そのため、異常高温環境を確実に検知することができ、トナーの変質（溶融、固着
など）、機構部材や電子部品の高温による誤作動等不具合の発生を確実に防止することが
でき、低騒音・低電力の画像形成装置を提供することができる。また、その温度検出手段
、例えば温度センサの検知温度を利用して、定着温度を環境によって正確に制御すること
がき、コストダウンにもなる。

第８の手段は、第７の手段において、前記温度検出手段が前記画像形成装置内の熱源
より最も距離が離れている位置に設けられていることを特徴とする。

このように、機内最下方かつ熱源に対し最も距離が離れている位置に温度検出手段を
設けると、第７の手段にも増して、温度検出手段が定着熱の影響を全く受けなくなるため、
第７の手段にて説明の効果をより確実に得ることができる。
第９の手段は、第１ないし第８のいずれかの手段において、前記温度検出手段と給紙装
置の給紙カセットとの間を断熱する断熱手段を備えていることを特徴とする。

給紙装置内の記録紙の湿度の影響を排除するためのヒータが作動した時でも、断熱手段
により、ヒータ熱の温度検出手段への影響を防止することができるので、検知温度＝外気
温度の関係を維持することが可能となり、異常高温環境下での不具合を確実に防止するこ
とができる。

第１０の手段は、第１ないし第９のいずれかの手段において、現在の機内状況及び／又は内部冷却手段の稼動状況を報知する報知手段を備えていることを特徴とする。

第１１の手段は、第９の手段において、第２の設定温度を設定し、前記温度検出手段に
より機内温度が前記第２の設定温度を超えたことを検出した場合、前記報知手段により前
記内部冷却手段による冷却動作を開始する旨報知することを特徴とする。

報知手段、例えば操作パネルの表示部に現在の機内状況あるいは冷却手段の稼動状況を
表示して報知するようにし、使用者に内部で実行される対処について知らせ、異常ではな
いことを理解してもらえるようにすることが可能となり、ユーザフレンドリな画像形成装
置を提供することができる。

このように報知すると、待機中に突然ファンが回転し始めて風切り音が大きくなること
を前もってユーザに予告し、異常ではないことを理解してもらえるため、よりフレンドリ
な画像形成装置を提供することができる。

第１２の手段は、第１０の手段において、待機が続いた時間を計測する計測手段を備え、前記計測手段によって計測した時間が予め設定した時間を経過した場合、前記報知手段により待機時間が長くなったので、冷却動作を開始する旨報知することを特徴とする。

待機中に突然ファンが回転し始めて風切り音が大きくなることを前もってユーザに予告
した上で、ファン動作を開始するため、よりフレンドリな画像形成装置が提供できる。

第１３の手段は、第１１または第１２の手段において、前記報知をしている間にユーザ
の機械操作が一定期間中なければ、前記内部冷却手段による冷却動作を開始することを特
徴とする。

第１４の手段は、第１３の手段において、前記内部冷却手段による冷却動作の実行中、
前記報知手段に機内冷却中である旨を表示することを特徴とする。

待機中にファンが回転し風きり音が大きくなっている理由、及び現在の機械の状態が異
常ではないことをユーザに理解してもらうことができるため、よりフレンドリな画像形成
装置が提供できる。

第１５の手段は、第２の手段において、前記転写手段として中間転写体ベルトを備え、
前記中間転写ベルトの一部は、熱源を備える定着手段の上方にオーバラップして張架され
ていることを特徴とする。

内部冷却手段により機内の温度を下げることができるので、中間転写ベルトの熱的変化
、材質、劣化も防止することができ、色ずれ等の画像不具合のない画像形成装置を提供す
ることができる。

第１６の手段は、第１５の手段において、前記定着手段の上部であって前記中間転写体
ベルトの下部に、熱伝播を妨げる伝熱抑制部材を備えていることを特徴とする。

定着手段から発生した熱は、伝熱抑制部材によって中間転写ベルト側に伝熱されること
なく機外に排気されるため、中間転写ベルトへの熱的変化が防止でき、信頼性の高い画像
形成装置が提供できる。

第１７の手段は、第１６の手段において、前記中間転写体ベルトの上方に、前記作像部
に供給するトナーを収納するトナー補給ユニットを備え、当該トナー補給ユニットは前記
伝熱抑制部材とオーバラップした位置に配置されていることを特徴とする。

補給用のトナーは、伝熱抑制部材とオーバラップした位置に配備されているので、内部
冷却手段の作動とともに、トナーの熱的変化（溶融、固着など）を防止することが可能と
なり、より信頼性の高い画像形成装置が提供できる。

第１８の手段は、第１７または１８の手段において、検出温度があらかじめ設定してある設定温度を超えた場合に動作する内部冷却手段が伝熱抑制部材冷却用のファンであることを特徴とする。

このように伝熱抑制部材冷却用のファンを使用すると、効率的な機内冷却がおこなわれ、省エネで高信頼性をもった画像形成装置が提供できる。

第１９の手段は、第１８の手段において、前記伝熱抑制部材冷却用のファンに加えて現像冷却用のファンを動作させるようにしたことを特徴とする。

現像剤は摩擦による自己発熱により、特に高速機では多くの熱を発してしまう。そのため、作像部のトナーが凝固してしまうことがあり、出力画像に影響がでてきてしまう。そこで、伝熱制御部材冷却用のファンだけではなく、現像冷却用ファンも動作させることにより、より確実に信頼性の高い画像形成装置が提供できる。

本発明によれば、温度検出手段が検知した検知温度と、あらかじめ設定してある設定温
度と比較し、検知温度が設定温度以上であれば、機内温度を下げるように内部冷却手段の
動作を制御するので、機内温度上昇を確実に防止し、トナー固化や色ずれ等の画像不具合
等の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体を示す概略構成図で、図１
は正面側から見た図、図２は側面側から見た図である。

画像形成装置は、先に説明した間接転写方式のタンデム形カラー画像形成装置であり、
図１において上方から下方に読み取りユニット１、書き込みユニット２、作像ユニット３
、給紙ユニット４が配置されている。

読み取りユニット１はいわゆるスキャナであり、第１走行体に搭載された原稿を読み取
るための照明ランプ及び第１ミラー、第２の走行体に搭載された第２及び第３ミラー、こ
れらのミラーによって導かれた光ビームを集光するレンズ、このレンズによって作像面に
結像された光が入射され光電変換するＣＣＤなどの光電変換素子などからなる公知の構成
のものである。なお、スキャナの上部に自動原稿供給装置を搭載し、原稿を自動的に給送
しながら原稿面を読み取るように構成することもできる。

書き込みユニット２は、前記読み取りユニット１によって読み取られた画像情報に基づ
いてレーザダイオードを変調し、レーザダイオードから出射されたレーザビームをポリゴ
ンミラーによって偏向し、各色毎に設けられた光学素子を介して各色毎に設けられた感光
体ドラム３１に書き込むものである。

作像ユニット３は書き込みユニット２によって行われた光書き込みによって感光体ドラ
ム３１上に形成された潜像を現像し、現像した顕像を１次転写ローラ３２によって中間転
写ベルト３３に転写し、中間転写ベルト３３上で重畳された画像を２次転写ローラ３４に
よって記録紙上に転写する。画像が転写された記録紙は搬送ベルト３５を介して定着ユニ
ット５に搬送される。定着ユニット５で熱定着された記録紙は、排紙ユニット６を経て、
機外に排出される。なお、感光体ドラム３１及び中間転写ベルト３３上に残存したトナー
はクリーニングユニット３６，３７によってそれぞれクリーニングされ、次の画像形成に
備える。また、中間転写ベルト３３、１次及び２次転写ローラ３２，３４によって中間転
写ユニット３０が構成される。

さらに、図２に示すように作像部の前面側であって、定着ユニット５の上方には、前記
作像ユニット３に供給するトナーを収納するトナー補給ユニット（トナーカートリッジ）
３６が設けられている。このトナー補給ユニット３９は後述の伝熱抑制部８４（図１参照
）とオーバラップした位置に配置されている。そのため、トナー補給ユニット３９側への
定着ユニット５から伝熱を抑制し、トナーの熱的変化を防止することができる。なお、各
感光体ドラム３１の外周部には、帯電部、現像部、転写部、クリーニング部及び除電部を
含む公知の電子写真方式の作像要素が配置されている。

また、中間転写ベルト３３、搬送ベルト３５及び定着ユニット５の下方には両面ユニッ
ト７が設けられ、一面に画像形成が行われた記録紙が排紙ユニット６によって両面ユニッ
ト７側に搬送経路を切り換えることにより再度レジストローラ３８位置まで導かれる。そ
して、中間転写ベルト３３上に形成された他側の面の画像とタイミングを合わせて２次転
写ローラ３４側に送り出される。これにより両面に画像形成が行われ、再度定着ユニット
５を通って排紙される。

給紙ユニット４は、複数の給紙段４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ（以下、総括的には
符号４１で示す。）を有し、装置側面側には排トナーボトル４２が設けられている。この
排トナーボトル４２の下部には温度センサ４３が設けられ、また、前記給紙段４１と温度
センサ４３との間には断熱材４４が配されている。さらに、給紙段４１の下部には記録紙
の湿度を制御するためのヒータ４５が設けられている。

また、図１において排紙ユニット６の上部には熱制御ユニット８が設けられている。熱
制御ユニット８は熱制御部８１、放熱フィン８２、及びダクト８３からなり、熱制御部８
１は図示しない複数のファンの駆動を制御する。

また、前記定着ユニット５の上部で、前記中間転写ベルト３３の下部に、熱伝播を妨げ
る伝熱抑制部８４が設けられている。この伝熱抑制部８４は、遮蔽板とヒートパイプを組
み合わせた物であり、熱源である定着ユニット５と要冷却部である作像ユニット（ここで
は中間転写ベルト３３）３との小さな隙間に設けている。ヒートパイプは放熱フィン８２
に熱的に接続され、熱を放熱フィン８２から放出する。すなわち、伝熱抑制部４により作
像ユニット３側への熱の侵入を防止し、さらに定着ユニット５から放出された熱をヒート
パイプにより放熱フィン８２まで運び、ダクト８３と放熱フィン８２まわりに気流を発生
させる図示しない冷却ファンにより機外に排出している。

さらに、図２において装置後部には、装置全体の駆動を制御する駆動制御部及び電装部
を含む制御ユニット９が設けられている。又、装置前方の上部には報知手段として機能す
る操作パネルが設けられ、制御ユニット９は制御パネルからの指示に入力に応じて装置を
制御し、また、操作パネルの表示部に必要な表示を行い、ユーザインターフェースとして
機能する。表示部の表示内容としては、例えば、「待機が続き機内温度が上昇している。

ファンを回転し冷却を始める。」、「機内冷却中です。」というものである。

本実施形態では、図１から分かるように４本の感光ドラム３１と中間転写ベルト３３を
搭載したカラー画像形成装置であるが、トナー補給ユニット３９から供給されたトナーに
よって作像部３で形成されたトナー像は、感光体ドラム３１上から中間転写ベルト３３に
中間転写される。その後、トナー像は２次転写ローラ３４で給紙段４１の給紙カセットか
ら搬送されてきた記録紙上に転写される。さらに、記録紙は搬送ベルト３５上を搬送され
、定着ユニット５でトナー像は熱定着され、排紙ユニット６から排紙される。そして、機
械稼動時は複数の図示しないファンを使用して機内温度を許容値以下に抑えている。

また、待機時に関しては、騒音や電力の規制により稼動時と同条件でファンを使用する
ことができずにかなり限定されてしまうため、ファンの回転を停止させるか回転数を落と
して対応している。なお、ここで言う待機とは、機械が印刷動作をしていないスタンバイ状態のことであり、機械立ち上がり時間とスタンバイ時の消費電力の兼ね合いにより、定着部はある程度の高温を維持している。また、スタンバイ時は騒音規制が厳しいため、ファン等の冷却手段もあまり稼動することはできない。

更に、機内には温度センサ４３を設け、検知した温度Ｔとあらかじめ設定してある設定
温度Ｔ１と比較し、ＴがＴ１以上と検知されたら、機内温度を下げるようファン等の内部
冷却手段の動作を制御している。具体的には、ファンの稼動個数を増やしたり、回転数を
上げるといった制御としている。その後、検知した温度が、例えば（Ｔ１−２）℃を検知
したら、内部冷却手段の動作が通常待機時の制御に戻る。そのことにより、機内温度上昇
により１度動作し始めた内部冷却手段は、ある程度機内温度が下がるまで安定して動作
することになる。

このときの制御手順を図３のフローチャートに示す。すなわち、この制御手順では、ま
ず、検知温度Ｔ℃をチェックし、Ｔ℃≧Ｔ１℃であれば（ステップＳ１０１）、内部冷却
手段である熱制御ユニット８により温度制御低下制御が開始され（ステップＳ１０２）、
検知温度が（Ｔ１−２）℃まで低下したら（ステップＳ１０３）、通常待機状態のファン
稼動に戻す（ステップＳ１０４）ようにしている。

このように制御することにより、待機中に機内温度があらかじめ設定してある設定温度
以上と検知されると、内部冷却手段は機内温度を下げるように動作するので、機内温度の
過昇を防止することができ、その結果、作像ユニット３で扱うトナーの変質溶融、固着な
どを防ぎ、また、機構部材や電子部品の高温に起因する誤作動等不具合の発生を防止する
ことができ、信頼性の向上した画像形成装置を提供することができる。

また、本実施形態では、温度センサ４３が熱源である定着ユニット５より下方に設けら
れている。そのため、温度センサ４３は本来の熱定着機能の発する通常の温度を検知して
しまうことがなく、より信頼性を向上させることができる。

前記温度センサ４３は熱に弱い部分、すなわち、トナーを収納したりトナーを扱う部分
の近傍に設けられている。そのため、熱に弱い箇所の温度を正確に検知することができ、
ある設定温度以上で内部冷却手段が動作するため、熱に弱い箇所の温度を下げることがで
き、熱による不具合を確実に防ぐことができる。

本実施形態では、内部冷却手段の冷却制御が開始される設定温度を機械の使用上定めら
れている使用環境温度範囲の上限温度としている。そのため、定着熱の影響をあまりうけ
ない温度センサ４３での検知温度は外気温度に近くなり、
設定温度＝使用環境温度範囲の上限温度
とすることによって、機械が使用上許された環境温度範囲内で使用されているかどうか判
断することができる。そして、環境温度がこの温度範囲上限値を超えたとき、つまり、異
常高温環境下と判断されたときのみ内部冷却手段が動作するため、内部冷却手段の無駄な
動作がなくなり、待機時の消費電力の削減、及び低騒音が実現することができる。

本実施形態では、温度センサ４３を機内最下方に設けている。そのため、温度センサ４３は定着熱の影響を全く受けず、検知温度は外気温度に等しくなり、外気の環境を正確に認識することができる。そのため、異常高温環境を確実に検知することができ、トナーの変質溶融、固着など、機構部材や電子部品の高温による誤作動等不具合の発生を確実に防止することができ、低騒音・低電力の画像形成装置を提供することができる。また、この温度センサが機外の温度を正確に検知することができるため、この検知温度を利用して、定着温度を環境によって正確に制御することがき、コストダウンが可能となる。

また、前記温度センサ４３を機内最下方で、更に機内で熱源から直線距離が最も離れている位置４３’に設けることもできる（図１における矢印Ａ）。この場合には、温度センサ４３’は熱源から最も離れた位置にあることからさらに確実に定着熱の影響を受けなくなり、検知温度は外気温度に等しくなり、外気の環境をより正確に認識することができる。そのため、上記記載の効果をより確実に得ることができる。

本実施形態では、温度センサ４３と給紙段（給紙カセット）４１との間に断熱材４４を
設けている。そのため、給紙カセット内に設けられた記録紙の湿度影響を防止するための
ヒータ４５が作動した時でも、ヒータ熱の温度センサ４３への影響を防止することができ
る。これにより、
検知温度＝外気温度
を維持することができ、異常高温環境下での不具合を確実に防止することができる。

前記熱制御ユニット８は、現在の機内状況、あるいは冷却手段の稼動状況を検知してい
るので、これらの状況を図示しない表示装置により表示し、また、報知するようにしてい
る。このことにより、ユーザまたはサービスマンに内部状況及び内部で実行されている対
処、つまり内部冷却手段が動作していることについて知らせることができ、現在の状況が
異常か、異常ではないかを把握することができる。

本実施形態では、第２の設定温度Ｔ２を設定し、例えばＴ２＝（Ｔ１−１）℃として、
温度センサ４３による検知温度がＴ２となった時、図２において符号４２で示すように機械のディスプレイやＬＥＤ、またはつながれているパソコンのディスプレイ等の表示手段にて「待機が続き機内温度が上昇している。ファンを回転し冷却を始める」という旨を表示し、検知温度がＴ１となった時に初めて内部冷却手段が動作するようにしている。これにより、待機中に機内冷却のために突然ファンが回転し始めて風切り音が大きくなっても、前もってユーザに知らせているために驚くこともなく、また機械の状態が異常ではないことを理解してもらえるため、よりフレンドリな画像形成装置を提供することができる。

また、待機が続いた時間をカウントし、ある時間を超えた場合、表示手段に「待機が続
き機内温度が上昇している。ファンを回転し冷却を始める」という旨を表示させる。機械
稼動時は複数のファンを使用して機内温度を抑えることができたとしても、待機時は騒音
や電力の規制により稼動時と同条件でファンを使用することができない。すなわち、待機
時は駆動条件がかなり限定されており、ファンを止めるか回転数を落として対応している
。そのため、定着の設定温度が稼動時よりも低い待機時においても、待機が長時間続くと
、機内温度は稼動時よりも高くなり、冷却条件が厳しくなるという実情から、待機時の継
続時間をカウントし、ユーザに知らせている。このことにより、待機中に機内冷却のため
に突然ファンが回転し始めて風切り音が大きくなっても、前もってユーザに知らせている
ことから、ユーザが驚くこともなく、また機械の状態が異常ではないことを理解してもら
えるため、よりフレンドリな画像形成装置とすることができる。

さらに、前述の警告を行っている間に、ユーザの機械操作が一定期間中なければ、内部
冷却手段の動作を開始する。また、もし、ユーザの操作があり、機械が稼動した場合は、
機内冷却手段が全て稼動するため、機内温度は下がるため問題ない。この場合も、待機中
に機内冷却のために突然ファンが回転し始めて風切り音が大きくなっても、前もってユー
ザに知らせているので、ユーザが驚くこともなく、また機械の状態が異常ではないことを理解してもらうことができる。

なお、内部冷却装置の動作中には表示手段に「機内冷却中です」という旨を表示するよ
うにしている。そのため、待機中に機内冷却のために突然ファンが回転し始めて風切り音
が大きくなっている理由、及び現在の機械の状態が異常ではないことをユーザに理解して
もらうことができる。

また、本実施形態では、熱源を備える定着装置の上方に中間転写ベルト３３がオーバラ
ップされて張架されている。これにより中間転写ベルト３３が加熱されるが、前記熱制御
ユニット８を設け、複数のファンにより冷却するようにしたので、待機中にも内部冷却手
段の動作させて機内の温度上昇を防止することが可能となり、その結果、ベルトの熱的変
化、材質の劣化も防止することができる。これにより色ずれ等の画像形成上の不具合の発
生を抑制することができる。

また、前記伝熱抑制部８４によって定着ユニット５から作像ユニット３、特に中間転写
ベルト３３側への熱の伝達を抑制するとともに、待機中に内部冷却手段の作動とともに機
内の温度上昇を防止することができ、ベルトの熱的変化、材質の劣化も防止することがで
きる。

さらに、定着ユニット５の上方に、前記作像ユニット３に供給するトナーを収納するト
ナー補給ユニット（トナーカートリッジ）３９が設けられているが、伝熱抑制部８４とオ
ーバラップした位置に配置されているので、トナー補給ユニット３９側への定着ユニット
５からの伝熱が抑制され、トナーの熱的変化を防止することができる。そして、この機械
構成に前記冷却手段を設けることにより、待機中に内部冷却手段の作動とともにトナーの
温度上昇を防止することが可能となり、トナーの熱的変化溶融、固着などを防止すること
ができる。その結果、より信頼性の高い画像形成装置が提供できる。

図６は本実施形態に係る伝熱制御部の詳細を示した図である。同図において、８５は吸引ファン、８６は排気ファン、８７はアルミ板、８８はヒートパイプ、８９は遮蔽板である。ヒートシンクを覆って風の流れるダクトが存在するがこの図では省略している。要冷却部である作像ユニット３や中間転写ベルト３３、更にはトナー補給ユニット３９への定着ユニット５で発生した熱の伝達は、遮蔽板８９により遮蔽される。さらに、アルミ板８７＋ヒートパイプ８８の組み合わせにより熱はヒートシンク（放熱フィン）８２まで伝わり、その部分を冷却する吸引ファン８５及び排気ファン８６によって、熱が機外に放出される。よって、電力または騒音の規制でファンを全て回せない場合は、この部分のファン８５，８６のみ稼動させることにより、定着による熱が要冷却部に伝わることを効率的に防止することができ、熱を機外に放出することができる。その結果、最低限の電力及び騒音で、高信頼性をもった画像形成装置が提供できる。

図７は本実施形態に係る現像冷却部の詳細を示した図である。同図において、１０５はフレーム、１１１、１１２はダクト、１１３は排気ファン、１１４は各ローラ駆動モータ、１１５は排気ファン駆動モータである。現像の摩擦による自己発熱で発生した熱は、現像上にあるフレームの通気口（図示せず）より、ダクト１１１，１１２内を通り、排気ファン１１３により排気される。よって、伝熱抑制部材冷却用のファン８５，８６だけではなく現像冷却用ファン１１３も動作させることにより作像ユニット３におけるトナー凝固による白スジの発生を抑えることができる等、より確実に信頼性の高い画像形成装置が提供できる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す正面図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す側面図である。機内温度の冷却制御手順を示すフローチャートである。従来から実施されている直接転写方式のタンデム形画像形成装置の概略構成を示す図である。従来から実施されている間接転写方式のタンデム形画像形成装置の概略構成を示す図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の伝熱制御部を左下方向から斜めに見た図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置の現像冷却部詳細図である。

符号の説明

１読み取りユニット
２書き込みユニット
３作像ユニット
３０中間転写ユニット
３１感光体ドラム
３２１次転写ローラ
３３中間転写ベルト
４給紙ユニット
４３，４３’ 定着ユニット
６排紙ユニット
７両面ユニット
８熱制御ユニット
８１熱制御部
８２放熱フィン
８３ダクト
８４伝熱抑制部
８５，８６，１１３ファン
９制御ユニット

Claims

画像形成手段を有する装置本体の機内温度を検出する温度検出手段と、
前記機内温度を低下させる内部冷却手段と、
画像を形成しない待機中に、前記温度検出手段が検知した検知温度と、あらかじめ設定
してある設定温度と比較し、前記検知温度が前記設定温度以上であれば、前記機内温度を
下げるように前記内部冷却手段の動作を制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記画像形成手段が、
トナー像を形成する感光体を含む作像部と、
前記作像部にトナーを補給するトナー補給部と、
前記作像部で形成されるトナー像を給紙装置から供給される記録紙に転写する転写部と
、
転写されたトナー像を記録紙上に定着させる定着手段と、
前記定着手段により定着された記録紙を排紙する排紙手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記温度検出手段が熱源より下方に設けられていることを特徴とする請求項１または２
記載の画像形成装置。
前記熱源が定着手段であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記温度検出手段が熱に影響を受けやすい部分の近傍に配置されていることを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記設定温度が前記画像形成装置の使用上定められている使用環境温度範囲の上限温度
であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記温度検出手段が前記画像形成装置の機内最下方に設けられていることを特徴とする
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記温度検出手段が前記画像形成装置の熱源から最も離れている位置に設けられている
ことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
前記温度検出手段と給紙装置の給紙カセットとの間を断熱する断熱手段を備えているこ
とを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
現在の機内状況及び／又は内部冷却手段の稼動状況を報知する報知手段を備えているこ
とを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
第２の設定温度を設定し、前記温度検出手段により機内温度が前記第２の設定温度を超
えたことを検出した場合、前記報知手段により前記内部冷却手段による冷却動作を開始す
る旨報知することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
待機が続いた時間を計測する計測手段を備え、前記計測手段によって計測した時間が予
め設定した時間を経過した場合、前記報知手段により冷却動作を開始する旨報知すること
を特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
前記報知をしている間にユーザの機械操作が一定期間中なければ、前記内部冷却手段に
よる冷却動作を開始することを特徴とする請求項１１または１２記載の画像形成装置。
前記内部冷却手段による冷却動作の実行中、前記報知手段に機内冷却中である旨を表示
することを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
前記転写手段として中間転写体ベルトを備え、前記中間転写ベルトの一部は、熱源を備
える定着手段の上方にオーバラップして張架されていることを特徴とする請求項２記載の
画像形成装置。
前記定着手段の上部であって前記中間転写体ベルトの下部に、熱伝達を妨げる伝熱抑制
部材を備えていることを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
前記中間転写体ベルトの上方に、前記作像部に供給するトナーを収納するトナー補給ユ
ニットを備え、当該トナー補給ユニットは前記伝熱抑制部材とオーバラップした位置に配
置されていることを特徴とする請求項１６記載の画像形成装置。
動作する内部冷却手段が伝熱抑制部材冷却用のファンであることを特徴とする請求項１６または１７記載の画像形成装置。
前記内部冷却手段が前記伝熱抑制部材冷却用のファンに加えて現像冷却用のファンであることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。