JP2007010814A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置、特に感光ドラムと定着ローラによって印刷を行う画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a facsimile machine, a printer, a copying machine, and a multifunction machine, and more particularly to an image forming apparatus that performs printing using a photosensitive drum and a fixing roller.
近年、オフィスのみならず一般家庭等においても、ファクシミリ、プリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置が普及してきている。これらの中には、図4に示すように感光ドラム11と定着ローラ14により印刷を行う画像形成装置が多くある。
2. Description of the Related Art In recent years, image forming apparatuses such as facsimiles, printers, copiers, and multifunction machines have become widespread not only in offices but also in general households. Among these, there are many image forming apparatuses that perform printing by the
すなわち、画像形成装置40は、まずメモリ等に格納された画像データに基づいて感光ドラム11の表面にトナーを付着し、このトナーを印刷用紙に転写する。そしてこの印刷用紙に転写されたトナーを定着ローラ14が加熱することにより、画像形成装置40はトナーを融解して印刷用紙に定着させるのである。
That is, the
このような加熱・融解を行うため、図5に示すように、定着ローラ14の内部には通常ハロゲンヒータ15が備えられており、このため画像形成装置40の電源が投入されているときには、定着ローラ14の温度は160℃乃至180℃になっている。
In order to perform such heating and melting, as shown in FIG. 5, the
一方感光ドラム11としては、耐久性に優れたアモルファス・シリコン・ドラムが最も一般的に用いられている。しかしこのアモルファス・シリコン・ドラムは湿度を帯びやすいというという特性があるために、以下のような問題点を有している。
On the other hand, as the
すなわち、感光ドラム11は上記画像データに基づいて自らの表面を帯電させることにより、印刷用紙に転写すべきトナーを表面に付着するのであるが、感光ドラム11が湿度を帯びてしまうと、この帯電にむらが生じ、画像データを忠実に反映させることができなくなるのである。特にカラー画像を印刷する場合には、色むらが発生しやすくなる。
That is, the
このため感光ドラム11を適切に除湿しておく必要が生ずるのであるが、このための技術が以下の特許文献に開示されている。
For this reason, it is necessary to appropriately dehumidify the
これらはいずれも画像形成装置の内部にヒーターを備え、感光ドラムに対して温風を送ることでこの感光ドラムを除湿する技術である。 Each of these is a technique for dehumidifying the photosensitive drum by providing a heater inside the image forming apparatus and sending warm air to the photosensitive drum.
すなわち、図4に示すように、例えば感光ドラム11の下部にヒーター41を設け、このヒーター41により発生させた熱気をファン42により感光ドラム11に対して送風する。これにより感光ドラム11を除湿することができるのである。
しかし、上記特許文献の技術には以下のような問題点がある。 However, the technique of the above-mentioned patent document has the following problems.
まず、ヒーター41とファン42を駆動する電力が必要となるために、省エネルギーという観点から好ましくない。特にヒーター41は電熱器であるから、かなりの電力を消費する。 First, since electric power for driving the heater 41 and the fan 42 is required, it is not preferable from the viewpoint of energy saving. In particular, since the heater 41 is an electric heater, it consumes a considerable amount of power.
次に、ファン42により送風するため、感光ドラム11以外の部分も加熱されてしまうという危険性がある。特に画像形成装置40のソフトウェア制御に係る部分、例えばメモリなどが加熱されてしまうと、画像形成装置40全体が熱暴走する虞もある。これを防ぐためには、感光ドラム11の除湿に用いた熱気を、適宜、画像形成装置40の外部に排気してやる必要があるが、そのための装置を別途設ければコスト高となってしまう。
Next, since the air is blown by the fan 42, there is a risk that parts other than the
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、余計な電力を用いずに、簡易且つ低コストであって、感光ドラムだけを適切に除湿し、他の部分を加熱することのない画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and is simple and low-cost without using extra power, appropriately dehumidifying only the photosensitive drum, and heating other portions. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having no image.
以上の目的を達成するために、本発明では以下のような手段を採用している。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
本発明は、画像データに基づいて印刷用紙に転写すべきトナーを表面に付着する感光ドラムと、印刷用紙に転写されたトナーを加熱することによりこの印刷用紙にトナーを定着させる定着ローラを備える画像形成装置を前提としている。 The present invention is an image provided with a photosensitive drum that adheres toner to be transferred to a printing paper based on image data to the surface, and a fixing roller that fixes the toner to the printing paper by heating the toner transferred to the printing paper It assumes a forming device.
そしてまず、このような画像形成装置において、定着ローラから感光ドラムに対して熱を伝導するヒートパイプを設置する。すなわち、定着ローラの廃熱を利用して感光ドラムを除湿するのである。これにより、余計な電力を用いずに感光ドラムだけを適切に除湿することができる。 First, in such an image forming apparatus, a heat pipe that conducts heat from the fixing roller to the photosensitive drum is installed. That is, the waste heat of the fixing roller is used to dehumidify the photosensitive drum. Thereby, only the photosensitive drum can be appropriately dehumidified without using extra power.
次に、このヒートパイプを、一つの吸熱管と複数の放熱管とを備えるように形成する。これにより画像形成装置の内部構造にあわせて、最も効率的な除湿を実現する。 Next, this heat pipe is formed so as to include one heat absorption tube and a plurality of heat radiation tubes. This achieves the most efficient dehumidification in accordance with the internal structure of the image forming apparatus.
さらに、感光ドラム付近の温度及び湿度を検出するセンサと、このセンサの出力に基づいて上記ヒートパイプの放熱管と上記感光ドラムとの距離を制御する制御手段とを設ける。これにより、感光ドラムの温度と湿度を反映した最適な除湿を実現する。 Further, a sensor for detecting the temperature and humidity in the vicinity of the photosensitive drum and a control means for controlling the distance between the heat pipe of the heat pipe and the photosensitive drum based on the output of the sensor are provided. As a result, optimum dehumidification reflecting the temperature and humidity of the photosensitive drum is realized.
以上によれば、廃熱を用いるために余計な電力を消費せずに、簡易且つ低コストであって、感光ドラムだけを適切に除湿し、他の部分を加熱することのない画像形成装置を提供することができる。 According to the above, an image forming apparatus that does not consume extra power to use waste heat, is simple and low in cost, and appropriately dehumidifies only the photosensitive drum and does not heat other portions. Can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図4は、本発明の画像形成装置の内部構成図である。感光ドラム11の周囲には感光ドラムを一様に帯電させる帯電器31と、メモリ(図示しない)等に格納された画像データに基いて帯電された感光ドラム11を照射して潜像を形成するレーザ32と、潜像にトナーを付着させる現像器33が備えられている。
FIG. 4 is an internal configuration diagram of the image forming apparatus of the present invention. A latent image is formed around the
現像器33によって感光ドラム11の表面には、画像データに基づいて印刷用紙に転写すべき画像を形成するトナーが付着する。このトナーが転写ローラ12により印刷用紙13に転写される。そして、定着ローラ14は、この印刷用紙13に転写されたトナーを加熱して、プレスローラ19で圧着することにより印刷用紙13にこのトナーを定着させる。
The toner that forms an image to be transferred to the printing paper based on the image data adheres to the surface of the
印刷は概ねこのように行われるが、定着ローラ14の内部には上述の加熱を行うためのハロゲンヒータ15が備えられており、定着ローラ14の表面温度は160℃乃至180℃に保たれている。
Printing is generally performed in this manner, but the
本発明の画像形成装置は、定着ローラ14から感光ドラム11に対して熱を伝導するヒートパイプ16を設置したことに特徴がある。すなわち、定着ローラ14の廃熱を利用して感光ドラム11を除湿するのである。これにより、余計な電力を用いずに感光ドラム11だけを適切に除湿することができる。
The image forming apparatus of the present invention is characterized in that a heat pipe 16 that conducts heat from the
ここでヒートパイプ16は中空の鉄管や、内部に揮発性ガスを封入した金属管など様々なタイプが市販されているが、これらを適宜形成して使用する。 Here, various types of heat pipes 16 such as a hollow iron pipe and a metal pipe in which a volatile gas is sealed are commercially available. These are appropriately formed and used.
図2に、本発明におけるヒートパイプ16の形状の一例を示す。この例では、ヒートパイプ16は、一つの吸熱管21と複数の放熱管22a、22b、22cとを備えている。これは、図2には表れていないが、感光ドラム11と定着ローラ14との間に、画像形成装置の他の部品を設置しなければならない場合に、当該他の部品を回避して熱を伝導するために、ヒートパイプ16をこのように形成するのである。従って形成のしかたは図2の例に限定される訳ではない。
FIG. 2 shows an example of the shape of the heat pipe 16 in the present invention. In this example, the heat pipe 16 includes one
また、特に内部に揮発性ガスを封入したヒートパイプを利用する場合には、この揮発性ガスの対流の仕方次第で、ヒートパイプの放熱にむらが生ずる。本発明のように複数の放熱管22a、22b、22cとを備えていると、この対流による放熱のむらを少なくすることができ、感光ドラム11の表面を一様に除湿することができる。
In particular, when a heat pipe in which a volatile gas is sealed is used, unevenness in heat dissipation of the heat pipe occurs depending on how the volatile gas is convected. When the plurality of
ところで、感光ドラム11を加熱して除湿する場合に、余り高温に加熱すると感光ドラム11の表面でトナーが融解してしまい、トナーが感光ドラム11に固着するという不都合が生ずる。これを防止するためには、感光ドラム11が45℃乃至60℃になるように加熱してやることが適切である。
By the way, when the
このような適切な加熱を実現するために、本発明の画像形成装置には、感光ドラム11の温度及び湿度を検出するセンサ17が備えられている。そして、このセンサ17の出力に基づいて、ヒートパイプ16の放熱管と感光ドラム11との距離を制御する制御手段18を設ける。
In order to realize such appropriate heating, the image forming apparatus of the present invention includes a
具体的には図3に示すように、センサ17の出力に基づいてメモリ34に格納されたプログラムである制御手段18が、モータMを駆動することにより、ヒートパイプ16を図2の矢印AまたはBの方向に回転させる。
Specifically, as shown in FIG. 3, the control means 18, which is a program stored in the memory 34 based on the output of the
例えば、感光ドラム11の温度が高すぎる場合には、モータMを矢印Aの方向に回転させることによりヒートパイプ16の放熱管22a、22b、22cを感光ドラム11から遠ざけて、感光ドラム11を加熱しすぎないようにする。逆に、感光ドラム11の温度が低すぎる場合には、モータMを矢印Bの方向に回転させることによりヒートパイプ16の放熱管22a、22b、22cを感光ドラム11に近づけて、感光ドラム11を加熱する。
For example, when the temperature of the
なお、センサ17は感光ドラム11の温度のみならず湿度も検出するように設計してある。これは例えば冬季などは、感光ドラム11の温度が低くても十分に除湿されている場合があり、逆に夏季などは、感光ドラム11の温度が高くても十分に除湿されていない場合があるからである。このように制御手段18を設けることにより、感光ドラム11の温度と湿度を反映した最適な除湿を実現することができるのである。
The
なお、ヒートパイプ16の放熱管22a、22b、22cを吸熱管21より上方に位置するようにすると、定着ローラ16の廃熱が無駄なく利用できるからである。これは一般に熱は上方に伝導しやすいためである。同様の理由から、感光ドラム11に対して放熱管22a、22b、22cを下方に位置した方が、廃熱の利用には無駄がなくなるといえるが、感光ドラム11の回転によりこの感光ドラム11の全表面はもれなく放熱管22a、22b、22cに接近するため、この位置関係は厳密でなくても良い。
This is because if the
本発明にかかる画像形成装置は、余計な電力を用いずに、簡易且つ低コストであって、感光ドラムだけを適切に除湿することができ、しかも他の部分を加熱することがない。従って、ファクシミリ、プリンタ、複写機、複合機等として有用である。 The image forming apparatus according to the present invention is simple and low-cost without using extra power, can appropriately dehumidify only the photosensitive drum, and does not heat other portions. Therefore, it is useful as a facsimile machine, a printer, a copying machine, a multifunction machine or the like.
11感光ドラム
12転写ローラ
13印刷用紙
14定着ローラ
15ハロゲンヒータ
16ヒートパイプ
17センサ
18制御手段
19プレスローラ
21 吸熱管
22a,22cb,22c 放熱管
30メモリ
M モータ
40画像形成装置
41ヒータ
42ファン
11 photosensitive drum
12 Transfer roller
13 printing paper
14 Fixing roller
15 halogen heater
16 heat pipe
17 sensors
18 Control means
19 press roller
21 Endothermic tube
22a, 22cb, 22c Radiation tube
30 memory
M motor
40 image forming device
41 heater
42 fans
Claims (3)
上記定着ローラから上記感光ドラムに対して熱を伝導するヒートパイプを備えることを特徴とする、画像形成装置。 Image formation comprising a photosensitive drum for adhering to the surface toner to be transferred to a printing paper based on image data, and a fixing roller for fixing the toner to the printing paper by heating the toner transferred to the printing paper In the device
An image forming apparatus comprising a heat pipe that conducts heat from the fixing roller to the photosensitive drum.
3. The sensor according to claim 1, further comprising: a sensor that detects a temperature and humidity of the photosensitive drum; and a control unit that controls a distance between the heat-radiating pipe of the heat pipe and the photosensitive drum based on an output of the sensor. Image forming apparatus.
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