JP2006317530A - Heat exhausting structure and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排熱構造および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像形成装置に装備される定着装置に用いられる排熱構造に関する。 The present invention relates to an exhaust heat structure and an image forming apparatus, and more particularly to an exhaust heat structure used in a fixing device equipped in the image forming apparatus.
周知のように、画像形成方式の一つに電子写真方式がある。この方式では、潜像担持体に相当する感光体上に形成された静電潜像が現像装置からのトナーの供給を受けて可視像処理されると、トナー像が記録紙などの記録媒体に転写され、転写トナー像が定着装置において熱と圧力とを用いて融解・浸透作用により定着される。 As is well known, one of image forming methods is an electrophotographic method. In this system, when an electrostatic latent image formed on a photoconductor corresponding to a latent image carrier is subjected to visible image processing upon receiving toner from a developing device, the toner image is recorded on a recording medium such as recording paper. The transferred toner image is fixed by a melting / penetrating action using heat and pressure in a fixing device.
定着装置には、内部熱源を備えた定着ローラと加圧ローラとを用いて記録シートを挟持搬送しながら加熱定着する構成とは別に、ローラなどと違って熱容量が小さくできるベルトをローラ間に巻き掛けて用いる構成がある。
この構成に用いられるベルトは、ローラの内部ではなく、外部から表面を加熱されると未定着トナーと接触するベルトの表面温度の立ち上がりを早めることができる。そこで、外部加熱源として、電磁誘導方式を用いることが可能である(非特許文献1)。
In the fixing device, apart from a configuration in which a fixing roller having an internal heat source and a pressure roller are used to heat and fix the recording sheet while being nipped and conveyed, a belt that can reduce the heat capacity unlike the roller is wound between the rollers. There is a configuration to be used.
When the surface of the belt used in this configuration is heated not from the inside of the roller but from the outside, the rise of the surface temperature of the belt that contacts the unfixed toner can be accelerated. Therefore, an electromagnetic induction method can be used as an external heating source (Non-Patent Document 1).
ところで、画像形成装置内には上述した定着装置のように画像形成装置内で発熱源となる機器としては、モータやクラッチなどの電磁機器類さらには制御に用いられるマイクロチップなども含まれているが、特に発熱量の大きい定着装置からの熱は画像形成装置内の雰囲気温度の上昇を招き、装備されている機器に熱的な悪影響を及ぼす場合がある。 By the way, in the image forming apparatus, as a heat generating source in the image forming apparatus like the above-described fixing apparatus, electromagnetic devices such as a motor and a clutch, and a microchip used for control are included. However, the heat from the fixing device having a large calorific value may cause an increase in the ambient temperature in the image forming apparatus, which may have a thermal adverse effect on the equipped equipment.
例えば、現像装置には現像剤にトナーが用いられており現像装置内の温度上昇によるトナーの凝固を招いて所望する現像剤供給制御が行えなくなる虞がある。また、光学系においては、fθレンズなどの光学レンズが樹脂製を多用されていることから、熱変形などにより正規の結像光学路が変化してしまい、色ずれなどの異常画像が生じる書込不良が発生することがある。 For example, since toner is used as a developer in the developing device, there is a possibility that the desired developer supply control cannot be performed due to the solidification of the toner due to the temperature rise in the developing device. Also, in an optical system, since an optical lens such as an fθ lens is often made of resin, a regular imaging optical path is changed due to thermal deformation or the like, and an abnormal image such as a color shift is generated. Defects may occur.
そこで、従来では、定着装置において発生した熱を外部に排出するための構成が採用されている。この構成としては、定着装置近傍には排熱ファンを配置するのが一般的な構成として用いられている(例えば、特許文献1)。 Therefore, conventionally, a configuration for discharging the heat generated in the fixing device to the outside has been adopted. As this configuration, it is a general configuration to arrange a heat exhaust fan near the fixing device (for example, Patent Document 1).
また、定着装置近傍の位置から画像形成装置本体の外壁までの間にダクトを用いた気流通路を形成し、気流通路の入り口側にファンを設けるとともにダクトの一部に定着装置近傍からの空気を取り込める切り欠きを形成してダクト内に定着装置近傍の熱気を取り込むことができる構成もある(例えば、特許文献2)。 In addition, an airflow passage using a duct is formed between the position near the fixing device and the outer wall of the image forming apparatus main body, a fan is provided on the entrance side of the airflow passage, and air from the vicinity of the fixing device is provided in a part of the duct. There is also a configuration in which notch that can be taken in is formed and hot air in the vicinity of the fixing device can be taken into the duct (for example, Patent Document 2).
さらに、光学系部品の熱変形を防止するための構成として、各光学装置を纏めて気流通路内に配置できるダクトを設け、ダクトを利用して熱隔離及び放熱する構成も提案されている(例えば、特許文献3)。 Furthermore, as a configuration for preventing thermal deformation of the optical system parts, a configuration has been proposed in which each optical device is collectively provided with a duct that can be arranged in the airflow passage, and heat isolation and heat dissipation are performed using the duct (for example, Patent Document 3).
近年、画像形成装置の起動に要する時間を短縮化することが望まれてきており、定着装置においても所定の定着温度に達するまでのウォーミングアップの時間を短縮することが望まれる傾向にある。
このため、熱容量の小さいベルトを用いることに加えて、加熱温度への立ち上がりが早い加熱方式を用いることもあり、この加熱方式としては前述した電磁誘導加熱(インダクション ヒーティング(IH))方式がある。
In recent years, it has been desired to shorten the time required to start up the image forming apparatus, and there is a tendency that the fixing apparatus also needs to shorten the warm-up time until it reaches a predetermined fixing temperature.
For this reason, in addition to using a belt having a small heat capacity, a heating method that quickly rises to the heating temperature may be used. As this heating method, there is the above-described electromagnetic induction heating (induction heating (IH)) method. .
電磁誘導加熱方式においては、磁力発生用コイルを収容した金属製ハウジングをベルト表面近傍に配置し、金属製ハウジング内に透過する磁力線によって生起される渦電流を利用して発生するハウジング側からの輻射熱によりベルトを加熱することができる。 In the electromagnetic induction heating method, a metal housing containing a magnetic force generating coil is disposed in the vicinity of the belt surface, and radiant heat from the housing side is generated by using eddy currents generated by magnetic lines transmitted through the metal housing. Thus, the belt can be heated.
しかし、電磁誘導加熱方式を利用した場合には次のような問題がある。
ベルト表面近傍に配置された金属製ハウジング側から加熱する場合には、ベルトに対する加熱源をローラ側に設けた場合と違ってローラ側での保熱が小さい。このため、電磁誘導加熱に用いられる金属製ハウジングからの熱が周辺部に行き渡りやすくなることで周辺空間内での温度上昇を招き、結果として、前述したように、光学系や現像装置側に悪影響を及ぼす。
However, when the electromagnetic induction heating method is used, there are the following problems.
When heating is performed from the side of the metal housing disposed in the vicinity of the belt surface, the heat retention on the roller side is small unlike the case where the heating source for the belt is provided on the roller side. For this reason, the heat from the metal housing used for electromagnetic induction heating easily spreads to the peripheral part, leading to a temperature rise in the peripheral space. As a result, as described above, the optical system and the developing device side are adversely affected. Effect.
一方、電磁誘導加熱に用いられる磁力発生用コイルは温度上昇に伴い絶縁性能が変化し、温度によっては絶縁不良を起こす場合がある。このため、周辺部での温度上昇や磁力発生用コイルの過熱状態を防止するために特許文献に開示されているような気流による放熱を行うことが考えられる。 On the other hand, the magnetic force generating coil used for electromagnetic induction heating changes the insulation performance as the temperature rises, and may cause insulation failure depending on the temperature. For this reason, in order to prevent the temperature rise in a peripheral part and the overheating state of the coil for magnetic force generation, it is possible to perform heat dissipation by the air current as disclosed in the patent document.
しかし、気流を用いる場合には、放熱範囲の大きさに合わせて流量を増加すればよいが、磁力発生コイルに流される電流と発熱量とは自乗の関係にあることから、ウォーミングアップの立ち上がりを短くするための発熱量を得るにはそれ相当の電流を流すこととなり、これに伴い、周辺部への熱の影響を抑えるための冷却気流の流量も増加しなければならない。この結果、冷却気流の流量を増加させると気流音やファンの駆動音も増大する傾向となり、環境騒音の問題が新たに発生する虞がある。特に、磁力発生用コイルを備えた金属性ハウジングの内部はコイルだけでなくフェライトなどの構造部品も含めて多くの部品が高密度に配置されている関係で気流の通過スペースが小さい場合があり、このことからも冷却気流の流量確保およびこの流量を確保するための流速が高められることにより騒音発生が顕著となる虞がある。
本発明の目的は、上記従来の排熱構造およびこれを備えた装置における問題に鑑み、必要な放熱気流を確保できるとともにその気流確保の際に発生する騒音をも同時に抑制することが可能な構成を備えた排熱構造およびこれを用いた定着装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
However, when airflow is used, the flow rate may be increased in accordance with the size of the heat dissipation range, but since the current flowing through the magnetic force generating coil and the amount of heat generated are in a square relationship, the warm-up rise is shortened. In order to obtain a calorific value for this purpose, it is necessary to pass a corresponding amount of current, and accordingly, the flow rate of the cooling airflow for suppressing the influence of heat on the peripheral part must also be increased. As a result, when the flow rate of the cooling airflow is increased, the airflow noise and the fan driving noise tend to increase, which may cause a new environmental noise problem. In particular, the inside of a metallic housing with a coil for generating magnetic force may have a small airflow passage space because many parts including not only the coil but also structural parts such as ferrite are arranged at high density. For this reason as well, there is a possibility that noise generation becomes significant by securing the flow rate of the cooling airflow and increasing the flow velocity for securing this flow rate.
In view of the problems in the conventional heat exhaust structure and the apparatus including the same, it is an object of the present invention to be able to secure a necessary radiating airflow and simultaneously suppress noise generated when securing the airflow. And an image forming apparatus including a fixing device using the same.
この目的を達成するため、請求項1記載の発明は、被加熱部材に対してこれの近傍に配置された外部熱源を用いる構成を対象とした排熱構造であって、前記外部加熱源を配置するための空間を内部に有し、該空間の延長方向一方端および他方端にダクトが連結されている熱源用ハウジングと、前記空間の延長方向一方端に設けられて該空間内に気流を生起させる送風装置とを備え、前記ダクトのうちで、前記空間の延長方向他方端に位置するダクトは、前記空間の延長方向他方端から延長される長さが、水力直径(4×ダクトの平均面積/ダクトの平均断面周長)の10倍以上に設定されていることを特徴としている。
In order to achieve this object, the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の排熱構造において、前記熱源用ハウジングに装備されている外部加熱源は、磁力発生用コイルを備えた電磁誘導加熱装置であることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the exhaust heat structure according to the first aspect, the external heating source provided in the heat source housing is an electromagnetic induction heating device provided with a magnetic force generating coil. .
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の排熱構造において、前記送風装置としてシロッコファンが用いられることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the exhaust heat structure according to the first or second aspect, a sirocco fan is used as the blower.
請求項4記載の発明は、請求項1または3記載の排熱構造において、前記送風装置は、前記空間内を正圧化することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the exhaust heat structure according to the first or third aspect, the air blower generates a positive pressure in the space.
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のうちの一つに記載の排熱構造において、前記空間の延長方向で外部からの空気が導入される側には交換可能なフィルタが設けられていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the exhaust heat structure according to any one of the first to fourth aspects, a replaceable filter is provided on a side where air from outside is introduced in the extending direction of the space. It is characterized by having.
請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のうちの一つに記載の排熱構造を用いた定着装置を画像形成装置に備えることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, the image forming apparatus includes the fixing device using the heat exhaust structure according to any one of the first to fifth aspects.
請求項1記載の発明によれば、空間部を通過した気流が空間部の延長方向端部から直接外部に放出されない。これにより、空間部から放出される気流の勢いによる放出音が生じない。特に、空間部を通過した気流がダクト内をさらに通過することによる速度減衰を利用してダクトから放出される際の勢いが弱められることで放出音を低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, the airflow that has passed through the space portion is not directly discharged to the outside from the end portion in the extension direction of the space portion. Thereby, the emission sound by the momentum of the airflow discharged | emitted from a space part does not arise. In particular, the emission sound can be reduced by reducing the momentum when the airflow that has passed through the space portion is further discharged from the duct by using velocity attenuation caused by further passing through the duct.
請求項2記載の発明によれば、外部加熱源が磁力発生用コイルを備えた電磁誘導加熱装置を用いた場合に気流による冷却作用を得る際の騒音発生を防止することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the generation of noise when the cooling effect by the airflow is obtained when the external heating source uses an electromagnetic induction heating device having a magnetic force generating coil.
請求項3および4記載の発明によれば、シロッコファンを用いることで送風装置の設置スペースを小型化することができるとともに、空間内を正圧化するに足る風量確保が可能となり、さらには正圧化することにより部品配置が高密度化された空間内での気流を確保することが可能となる。 According to the third and fourth aspects of the invention, the use of the sirocco fan makes it possible to reduce the installation space of the blower device and to secure an air volume sufficient for positive pressure in the space. By compressing, it becomes possible to secure an air flow in a space where the component arrangement is densified.
請求項5記載の発明によれば、空間内への異物侵入を防止できることにより、空間内に配置されている磁力発生用コイルへの悪影響を防ぐことが可能となり、所定の発熱状態を確保することが可能となる。 According to the fifth aspect of the invention, it is possible to prevent foreign matter from entering the space, thereby preventing adverse effects on the magnetic force generating coil disposed in the space, and ensuring a predetermined heat generation state. Is possible.
請求項6記載の発明によれば、電磁誘導加熱方式による定着時でのウォームアップ時間の短縮化が可能となるばかりでなく、電磁誘導加熱方式を用いた場合に発生する異常過熱を防止して定着装置周辺に配置されている危機への熱的な悪影響を防止することが可能となる。 According to the sixth aspect of the invention, not only is it possible to shorten the warm-up time at the time of fixing by the electromagnetic induction heating method, but it is also possible to prevent abnormal overheating that occurs when the electromagnetic induction heating method is used. It is possible to prevent a thermal adverse effect on the crisis arranged around the fixing device.
以下、図に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
図1は、本発明実施例による排熱構造が用いられる画像形成装置1の外観図であり、同図に示す画像形成装置1は、図2に示す画像形成処理部の構成を備えたカラープリンタ(以下、カラープリンタ1という)であるが、本発明は、カラープリンタに限らずファクシミリ装置や印刷機なども含まれる。
FIG. 1 is an external view of an
カラープリンタ1は、縦方向において図2に示す画像形成ユニットをはさんで筐体上部に原稿走査装置20が、そして、下部に複数の給紙トレイ21A、21Bを備えた給紙装置21がそれぞれ配置されており、原稿走査装置20の下方における筐体上面は胴内排紙部をなす排紙トレイ1Aが設けられて装置外への排紙スペースを不要にしている。原稿走査装置20の前面には、操作パネル20Aが装備されている。
The
装置筐体側面には、給紙カセット21Aの上部およびこの位置と直角な方向の壁面にそれぞれ開閉可能なカバー22,23が設けてあり、後述する画像形成処理部をなすユニットの交換や保守などの際に開放できるようになっている。
図2は、画像形成処理部の構成を示す図であり、同図において、その上部に位置する原稿走査装置20および下部に位置する給紙装置21は略してある。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the image forming processing unit. In FIG. 2, the
図2において画像形成処理部には、色分解毎の画像を形成可能な画像形成ユニット2(便宜上、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを意味する頭文字Y、M、C、Bを符号2に添えて表示する)が並置されており、これら各画像形成ユニット2Y、2M、2C、2Bの下方には、露光ユニット3が配置されている。
In FIG. 2, the image forming
各画像形成ユニット2Y、2M、2C、2Bはいずれも同じ構成を備えており、今、イエロー画像を形成するユニットを代表してその構成を説明すると次の通りである。
画像形成ユニット2Yには、潜像担持体である回転可能な感光体ドラム4Yが備えられており、感光体ドラム4Yの周囲には、図2において時計方向の回転方向に沿って画像形成プロセスを実行するための帯電装置5Y、露光ユニット3からの書き込み光の入射部6Y、現像装置7Y、転写装置8、クリーニング装置9Yがそれぞれ配置されている。
Each of the
The
図2において現像装置7Yは、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤が用いられ、現像剤の濃度補正のためのトナー補給に加えて、キャリアも補給することにより古い現像剤を排出して現像剤の交換が可能なトリクル現像方式が採用されている。
In FIG. 2, the developing
図2において転写装置8は、各画像形成ユニットの感光体ドラムと対向当接しながら移動することができる転写ベルト8Aを備えており、転写ベルト8Aをはさんで感光体ドラム4Yと対向する位置に転写バイアスを印加可能な転写ローラ8Yが設けられている。
In FIG. 2, the
本実施例における転写装置8は、各画像形成ユニット2Y、2M、2C、2Bにおいて感光体ドラム上に担持されている可視像を転写ベルト8Aに順次重畳転写する1次転写行程と、重畳された画像を給紙装置10から繰り出される記録紙などに対して一括転写する2次転写行程とを実施する構成とされている。このため、2次転写行程を実施できる位置には、転写バイアスを印加可能な転写ローラを備えた2次転写装置11が配置されている。
The
給紙装置10には、記録紙を収容している給紙カセット10A及び給送路中に配置されているレジストローラ10Bが備えられており、レジストローラ10Bは、手差し給紙トレイ10Cから導入される記録紙の搬送路が給紙カセット10Aからの搬送路と合流する位置に設けられている。
図2において符号12は転写ベルト10Aのクリーニング装置を、符号13は転写ベルト10Aの除電装置をそれぞれ示している。
The
In FIG. 2,
図2に示す画像形成処理部では、各画像形成ユニット2Y、2M、2C、2Bにおいてそれぞれ形成された色画像が転写装置8の転写ベルト8Aに対して1次転写行程により順次重畳転写された画像が2次転写行程において記録紙に一括転写されたうえで定着装置14において定着される。
画像を定着された記録紙は、図1に示すように、装置内部に設けられて胴内排紙部をなす排紙トレイ1A上に排出されるようになっている。
In the image forming processing unit shown in FIG. 2, the color images respectively formed in the
As shown in FIG. 1, the recording paper on which the image is fixed is discharged onto a
カラープリンタ1の内部において各画像形成ユニット2Y、2M、2C、2Bの上方空間には、前述したトリクル現像方式に用いられるトナー補給部15Y、15M、15C、15Bおよびこれら各トナー補給部と共用されるキャリア補給部16が配置されている。
図2において定着装置14には、加圧ローラ14Aの周方向に沿って並べられたローラ14B,14Cおよびこれらローラ14B,14Cをはさんで加圧ローラ14Aと対向する位置に設けてある加熱ローラ14Dとに掛け回された定着ベルト14Eが備えられており、定着ベルト14Eが、この表面近傍に配置されている外部加熱源としての電磁誘導加熱源100により加熱されるようになっている。
図3は、電磁誘導加熱装置100の構成を示す図であり、(A)は外観を、そして(B)は(A)における外装パネルを取り除いて内部を露出させた状態をそれぞれ示している。
同図において電磁誘導加熱装置100は、内部に磁力発生用コイル100Aを配置するための空間を有し、外郭の一部が加熱ローラ14D(図2参照)の周囲を囲繞できる形状とされた熱源用ハウジング101を備えており、磁力発生用コイル100Aは、定着装置14を通過する記録紙の幅方向に平行する方向に延長されており、その延長方向に沿って複数箇所を熱源用ハウジング101に支持されている。
Inside the
In FIG. 2, the fixing
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the configuration of the electromagnetic
In the drawing, an electromagnetic
熱源用ハウジング101は、内部空間において磁力発生用コイル100Aの支持位置を除いて外装パネル101B(図3(A)参照)との間のスペースが延長方向に貫通する気流通過用空間とされており、図3(B)において一点鎖線で示す矢印のように、延長方向一方端から外気が導入されて延長方向他方端から排出できるようになっている。
The
熱源用ハウジング101の延長方向一方端は外気の取り入れ側であり、この端部には、図4に示すように、外気を導入して空間内を正圧化することができるシロッコファン102に有するダクトが連結され、延長方向他方端には煙突状のダクト103が連結されている。
One end of the
シロッコファン102は、軸流ファンなどと違って小型であっても比較的所望する流量を確保することができる点で有利な部材であり、本実施例では、定着対象となる記録しサイズにもよるが、シロッコファン102の流量(Q)として、0.03m3/min<Q<0.15m3/minの関係が設定されている。
図5は、上記流量を設定する理由を説明するための図である。
同図には、電磁誘導加熱装置100における熱源用ハウジング101(左側に示す図)の延長方向他方端側の気流放出部(図5(A))、延長方向一方端側の外気導入部(図5(B))、これら各端部の間の一つである延長方向中央部(図5(C))での流速分布が示されている。
図5では流速の高低が等高線状に表されており、輪郭が小さくなるほど流速が高くなっている。具体的には、輪郭が最も小さい部分がおおむね3.5m/s程度、もっとも輪郭が大きい部分の外側が0m/sの領域である。
図5(A)は、気流放出部である延長方向他方端から1cm内方寄りの位置で速度を測定した結果であり、図5(B)は、外気導入部である延長方向一方端から1cm内方寄りの位置で速度を測定した結果である。
Unlike the axial fan, the
FIG. 5 is a diagram for explaining the reason for setting the flow rate.
In the same figure, in the electromagnetic
In FIG. 5, the flow velocity is shown in contour lines, and the smaller the contour, the higher the flow velocity. Specifically, the portion with the smallest contour is about 3.5 m / s, and the outside of the portion with the largest contour is 0 m / s.
FIG. 5 (A) shows the result of measuring the velocity at a
図5において、延長方向に沿った一方端から他方端に至る範囲で、気流の通過スペースとなる貫通部(便宜上、符号α1,α2で示す)では、前述した流量を設定することにより、最高速度で3.6m/sが得られ、全体的に1〜3m/sの速度が得られた。
この速度の気流が貫通部を通過することによる各部での外装パネル表面での温度、換言すれば、放熱による冷却状態はほぼ均一となっており、熱源用ハウジング101の延長方向全域に亘って冷却が一様化されてその周辺部への極端な過熱状態を生じさせることがないようになっている。
In FIG. 5, in the range from the one end to the other end along the extending direction, the maximum velocity can be obtained by setting the above-described flow rate in the penetrating portion (shown by the symbols α1 and α2 for convenience) serving as an airflow passage space. 3.6 m / s was obtained, and an overall speed of 1 to 3 m / s was obtained.
The temperature on the surface of the exterior panel at each part due to the airflow at this speed passing through the penetration part, in other words, the cooling state by heat radiation is almost uniform, and cooling is performed over the entire extension direction of the
本発明者は、気流速度に基づく風量と熱源用ハウジング101における各部での温度変化を実験したところ、図6および図7に示す結果を得た。
図6は、熱源用ハウジング101における気流放出部に相当する延長方向他方端側での気流温度と、風量と、熱源用ハウジング101において設定されている許容温度と定着装置周辺部での雰囲気温度との関係を示しており、図7は、図6のマップからの変化状態を表したものである。この結果からも明らかなように、風速を設定するだけの簡単な構成を用いることにより、電磁誘導加熱装置100での過熱状態を防止できるとともに、この周辺部での温度上昇等の熱的な悪影響を抑制することができる。
The inventor conducted experiments on the air volume based on the air flow velocity and the temperature change in each part of the
FIG. 6 shows the airflow temperature at the other end in the extending direction corresponding to the airflow discharge portion in the
一方、熱源用ハウジング101の延長方向他方端に設けられている排気ダクト103は、その延長方向他方端から末端部に至る長さが、水力直径(4×ダクトの平均面積/ダクトの平均断面周長)の10倍以上に設定されている。
On the other hand, the
排気ダクト103の長さ設定により、熱源用ハウジング101内を通過した気流が直接外部に放出されることがないので、直接外部に放出される際に発生する放出音や内部を通過する際の気流音が外部に漏洩することがない。これは、排気ダクト103内を通過する際に気流とダクト内面との間での粘性抵抗や摩擦抵抗により気流の速度減衰が発生し、これにより排気ダクト103から放出される際の勢いが弱められることが大まかな理由として考えられる。
By setting the length of the
本発明者は、排気ダクト103の長さを変化させたときに、排気ダクト出口における騒音値がどのように変化するかを実験したところ、図8に示すように、排気ダクト103の長さが水力直径の10倍以上であれば騒音基準値以下を維持できることが確認できた。この場合、排気ダクトの長さを水力直径の10倍以上としているものの、排気ダクト103の長さを闇雲に長くしてもよいということではなく、シロッコファンの容量や設置スペースなどの条件さらには、騒音基準値以下に達した際の下限値の選択範囲などによって自ずと上限が存在することになる。
上述した図8は、図9に示すように、排気ダクト103の長さを182mmとし、また、この場合の図9(A)において符号Sで示す排気ダクト103の断面における水力直径として、4×(16mm×20mm)/72=17mmとした場合での結果を示している。この水力直径に対して上述した排気ダクト103の長さが10倍以上の関係にあり、騒音値を基準値以下に保つことができる。
The inventor conducted an experiment on how the noise value at the outlet of the exhaust duct changes when the length of the
In FIG. 8 described above, as shown in FIG. 9, the length of the
電磁誘導加熱装置100における延長方向一方端である外気導入部には、図示しないが交換可能なフィルタが設けられており、導入される異物、例えば、周辺部に飛散しているトナー粉などが磁力発生用コイルの配置位置に侵入するのを防いでコイルへの付着あるいは内部の汚損を防止できるようになっている。
An exchangeable filter (not shown) is provided at the outside air introduction portion, which is one end in the extending direction of the electromagnetic
本実施例は以上のような構成であるから、定着装置14に装備される電磁誘導加熱装置100は、図8に示すように、カラープリンタ1の支持壁1A、1Bにそれぞれ延長方向両端を支持される。一方の支持壁1Aの外側には熱源用ハウジング101の延長方向一端に連結されたダクトを有するシロッコファン102が取り付けられる。
Since the present embodiment is configured as described above, the electromagnetic
電磁誘導加熱装置100では、シロッコファン102によって導入される外気中に含まれる異物がフィルタにより回収されることで内部空間および磁力発生用コイルが清浄な状態を維持される。これにより、磁力発生用コイルへの異物付着による短絡や汚損が防止されてウォーミングアップの短縮のための発熱状態を維持できることになる。
In the electromagnetic
一方、熱源用ハウジング101の内部に導入された外気は、シロッコファン102によって正圧状態とされるので、熱源用ハウジング内で高密度に配置されている部材が存在していても気流が阻害されることなく強制的に押し込まれることにより内部を通過することができ、特に流速が所定速度に維持されることになる。これにより、気流滞留による放熱効率の悪化を招くことがなく熱源用ハウジング101の延長方向において均一な冷却効果を期待することができる。
On the other hand, since the outside air introduced into the
さらに、熱源用ハウジング101の内部を通過して排気ダクト103内に移動した気流は排気ダクト103の長さにより速度減衰を生起することになる。これにより、熱源用ハウジング101から直接外部に放出される場合と違って、移動する勢いが弱められることにより放出時での圧力が低減されて騒音として認識される音圧を生じることがないので、環境騒音の発生を確実に防止することができる。
Further, the airflow that has passed through the inside of the
なお、上記実施例においては、外部熱源の構成として、電磁誘導加熱方式を用いた構成を示したが、これに限らず、コイルを用いた点灯過熱方式の外部熱源を対象とする場合にも本発明を提供とすることが可能である。 In the above embodiment, the configuration using the electromagnetic induction heating method is shown as the configuration of the external heat source. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a lighting overheating method external heat source using a coil. The invention can be provided.
1 画像形成装置
1A、1B 支持壁板
2 画像形成ユニット
14 定着装置
14A 加圧ローラ
14B,14C ローラ
14D 加熱ローラ
14E 定着ベルト
100 電磁誘導加熱装置
101 熱源用ハウジング
102 シロッコファン
103 排気ダクト
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記外部加熱源を配置するための空間を内部に有し、該空間の延長方向一方端および他方端にダクトが連結されている熱源用ハウジングと、
前記空間の延長方向一方端に設けられて該空間内に気流を生起させる送風装置とを備え、
前記ダクトのうちで、前記空間の延長方向他方端に位置するダクトは、前記空間の延長方向他方端から延長される長さが、水力直径(4×ダクトの平均面積/ダクトの平均断面周長)の10倍以上に設定されていることを特徴とする排熱構造。 An exhaust heat structure intended for a configuration using an external heat source disposed in the vicinity of a heated member,
A heat source housing having a space for arranging the external heating source therein, and a duct connected to one end and the other end in the extending direction of the space;
A blower provided at one end in the extending direction of the space and causing an air flow in the space;
Of the ducts, the duct located at the other end in the extension direction of the space has a hydraulic diameter (4 × average area of the duct / average cross-sectional circumference of the duct). ) Is set to be 10 times or more of the above.
前記熱源用ハウジングに装備されている外部加熱源は、磁力発生用コイルを備えた電磁誘導加熱装置であることを特徴とする排熱構造。 The exhaust heat structure according to claim 1,
The exhaust heat structure according to claim 1, wherein the external heating source provided in the heat source housing is an electromagnetic induction heating device having a magnetic force generating coil.
前記送風装置としてシロッコファンが用いられることを特徴とする排熱構造。 The exhaust heat structure according to claim 1 or 2,
A heat exhaust structure using a sirocco fan as the blower.
前記送風装置は、前記空間内を正圧化することを特徴とする排熱構造。 The exhaust heat structure according to claim 1 or 3,
The exhaust air structure is characterized in that the air blower generates a positive pressure in the space.
前記空間の延長方向で外部からの空気が導入される側には交換可能なフィルタが設けられていることを特徴とする排熱構造。 The exhaust heat structure according to any one of claims 1 to 4,
An exhaust heat structure characterized in that a replaceable filter is provided on a side where air from the outside is introduced in the extending direction of the space.
An image forming apparatus comprising: a fixing device using the exhaust heat structure according to claim 1.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2005137398A JP2006317530A (en) | 2005-05-10 | 2005-05-10 | Heat exhausting structure and image forming apparatus |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2008134488A (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Image forming apparatus |
US8406648B2 (en) | 2009-10-26 | 2013-03-26 | Ricoh Company, Ltd. | Heating device, fixing device, and image forming apparatus |
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2005
- 2005-05-10 JP JP2005137398A patent/JP2006317530A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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