JP2017227671A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】仕切り部材が高温になるのを抑制するとともにコストが高くなるのを抑制し、装置本体が大型化するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、ベルト部材２１ａ及び加圧ローラー２１ｂを有するとともに、表面にトナー像が担持された記録媒体を加熱及び加圧してトナー像を記録媒体に定着させる定着部材２１と、定着部材２１を収容するハウジング２３と、を含む定着ユニット１０と、定着ユニット１０の長手方向の全域にわたって定着ユニット１０の上方に配置される板金製の仕切り部材３０と、仕切り部材３０の定着ユニット１０とは反対側の面に沿って定着ユニット１０の長手方向に冷却風を送風する送風機と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、定着ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラムや中間転写ベルト等である像担持体の表面にトナー像が担持され、像担持体の表面に担持されたトナー像を記録媒体に転写した後、記録媒体を定着ユニットに送り込み、定着ユニットによってトナー像を記録媒体に定着した後、記録媒体を排出トレイ等に搬送する。

このような定着ユニットの上方や側方には、定着ユニットの熱が逃げるのを抑制するため、又定着ユニットの熱が他の装置や部材に悪影響を及ぼすのを抑制するために樹脂製の仕切り部材が設けられていた。

なお、定着ユニットの熱が他の装置や部材に悪影響を及ぼすのを抑制するために、定着ユニットの近傍に冷却風が通過するダクトを設けた画像形成装置は、例えば特許文献１および２に開示されている。

特開２００９−１４８９５号公報 特開２０１１−２２１２７９号公報

しかしながら、定着ユニットの上方や側方に、定着ユニットの熱が逃げるのを抑制するため、又定着ユニットの熱が他の装置や部材に悪影響を及ぼすのを抑制するために樹脂製の仕切り部材を設けた構造では、仕切り部材の放熱性を向上させることが困難であり、仕切り部材が高温になってしまうという問題点がある。また、仕切り部材に耐熱性および難燃性の高い樹脂を用いる必要があり、コストが高くなってしまうという問題点がある。

また、特許文献１および２のように、定着ユニットの熱が他の装置や部材に悪影響を及ぼすのを抑制するために定着ユニットの近傍にダクトを設けた構造では、ダクトを設けるためのスペースが必要となるので、画像形成装置本体が大型化してしまうという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、仕切り部材が高温になるのを抑制するとともにコストが高くなるのを抑制し、装置本体が大型化するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の局面に係る画像形成装置は、加熱回転体及び加熱回転体に圧接される加圧回転体を有するとともに、表面にトナー像が担持された記録媒体を加熱及び加圧してトナー像を記録媒体に定着させる定着部材と、定着部材を収容するハウジングと、を含む定着ユニットと、定着ユニットの長手方向の全域にわたって定着ユニットの上方に配置される板金製の仕切り部材と、仕切り部材の定着ユニットとは反対側の面に沿って定着ユニットの長手方向に冷却風を送風する送風機と、を備える。

本発明の第１の局面に係る画像形成装置によれば、定着ユニットの長手方向の全域にわたって定着ユニットの上方に板金製の仕切り部材を設ける。これにより、樹脂製の仕切り部材を用いる場合に比べて、仕切り部材の放熱性を向上させることができるので、仕切り部材が高温になるのを抑制することができる。また、仕切り部材に耐熱性および難燃性の高い樹脂を用いる必要がないので、コストが高くなるのを抑制することができる。

また、定着ユニットの近傍に、定着ユニットの熱が他の装置や部材に悪影響を及ぼすのを抑制するためのダクトを設ける必要がないので、画像形成装置本体が大型化するのを抑制することができる。

さらに、樹脂製の仕切り部材を用いる場合に比べて、仕切り部材の剛性を向上させることができるので仕切り部材の強度を向上させることができるとともに、仕切り部材の熱による寸法変動を抑制することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の定着ユニット周辺の構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の定着ユニットの構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の定着ユニットおよび仕切り部材周辺の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の仕切り部材の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の温度検知センサー周辺の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の仕切り部材周辺の構造を下方から示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の温度検知センサー周辺の構造を下方から示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の本体フレームの構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の送風機周辺の構造を示した側面図であり、空気（冷却風）の流れを示した図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置の送風機周辺の構造を示した側面図であり、側面フレームにダクトを取り付けた状態を示した図である。

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〜図１１を参照して、本発明の一実施形態の画像形成装置１００について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００（ここではモノクロプリンター）は、装置本体（画像形成装置本体）１の下部に積載された用紙（記録媒体）を収容する給紙カセット２が備えられている。なお、図１では右側を画像形成装置１００の前方側として図示している。給紙カセット２の上方には、装置本体１の前方から後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて装置本体１の上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順に、ピックアップローラー５、フィードローラー６、画像形成部９、定着ユニット１０及び排出ローラー対１１が配置されている。更に、画像形成装置１００内には、上記の各ローラー、画像形成部９、定着ユニット１０等の動作を制御する制御部９０が配置されている。

画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計回り方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラー１８、感光体ドラム１４の上方に配置される露光装置（ＬＳＵ）１９、及び除電装置から構成されている。

パーソナルコンピューター等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置１５によって感光体ドラム１４の表面を一様に帯電させる。次いで、露光装置１９からのレーザービームにより感光体ドラム１４上に入力された画像データに基づく静電潜像が形成される。さらに、現像装置１６により静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成される。

感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像は、転写ローラー１８により感光体ドラム１４と転写ローラー１８とのニップ部（転写ニップ部）に供給された用紙へと転写される。トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離されて定着ユニット１０に向けて搬送される。この定着ユニット１０は、用紙搬送方向に対し画像形成部９の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着ユニット１０に備えられた定着部材２１によって加熱、加圧され、用紙に転写されたトナー像が定着される。そして、画像形成部９及び定着ユニット１０において画像形成がなされた用紙は、排出ローラー対１１によって排紙部３に排出される。

次に、定着ユニット１０およびその周辺の構造について説明する。定着ユニット１０は図２に示すように、例えば電磁誘導加熱方式を用いたものであり、加熱部材であるベルト部材（加熱回転体）２１ａとベルト部材２１ａに圧接される加圧ローラー（加圧回転体）２１ｂとからなる定着部材２１と、定着部材２１を収容するハウジング２３と、を備える。

ハウジング２３は図３に示すように、用紙幅方向（用紙搬送方向に対して垂直方向、図２の紙面に対して垂直方向）に延びるように形成されており、全体が樹脂により形成されている。ハウジング２３の上面の所定位置には、第１貫通穴２３ａが形成されている。

また、ハウジング２３の上面には、第１貫通穴２３ａを避けるように開口部２４ａが形成された板金フレーム２４が取り付けられている。板金フレーム２４は、ハウジング２３の上面と前側側面の上部とを覆うように折り曲げて形成されている。また、板金フレーム２４の所定領域（ここでは、ハウジング２３の上面を覆う部分）には、定着ユニット１０の長手方向に延びる複数の凸状部２４ｂが絞り加工によって形成されている。

定着ユニット１０の上方には図２および図４に示すように、定着ユニット１０の長手方向の全域にわたって板金製の仕切り部材３０が配置されている。仕切り部材３０は、定着ユニット１０の上面を覆う上面部３１と、定着ユニット１０の前側側面の上部を覆う側面部３２と、を有するように折り曲げて形成されている。

仕切り部材３０の長手方向両端には図５に示すように、後述する本体フレーム５０の一対の側面フレーム５１ａおよび５１ｂに橋渡し状にネジ止め固定するための取付部３０ａが設けられている。また、仕切り部材３０には、長手方向に延びる複数の凸状部３０ｂが絞り加工によって形成されている。

また、仕切り部材３０の上面部３１には、サーモパイルからなる温度検知センサー４０（図４参照）を取り付けるための取付凹部３１ａが形成されている。取付凹部３１ａには、ハウジング２３の第１貫通穴２３ａに対応する位置に、第２貫通穴３１ｂが形成されている。

温度検知センサー４０は図６に示すように、樹脂製の取付部材４１を介して、仕切り部材３０の取付凹部３１ａに固定されている。取付部材４１には、仕切り部材３０の第２貫通穴３１ｂに対応する位置に第３貫通穴４１ａ（図８参照）が形成されている。図７および図８に示すように、温度検知センサー４０の検知部４０ａは、第３貫通穴４１ａ、第２貫通穴３１ｂおよび第１貫通穴２３ａ（図３参照）を介して、ベルト部材２１ａの表面温度を検知し、検知結果を制御部９０に送信する。制御部９０は、この検知結果に基づいて、定着温度を制御する。

また、図６に示すように、取付部材４１のうちの温度検知センサー４０に対して後述する送風機６０の送風方向の上流側および下流側の部分には、温度検知センサー４０に向かう冷却風の風路を遮る防風壁４１ｂが形成されている。

装置本体１は図９に示すように、定着ユニット１０および仕切り部材３０を支持する本体フレーム５０を有する。本体フレーム５０は、定着ユニット１０および仕切り部材３０の長手方向両側に配置される一対の側面フレーム５１ａおよび５１ｂと、側面フレーム５１ａおよび５１ｂの上部に橋渡しされた上部フレーム５２と、側面フレーム５１ａおよび５１ｂの下部に橋渡しされた下部フレーム５３と、を有する。

側面フレーム５１ａには、装置本体１外部の空気を装置本体１内部に送り込む送風機６０が取り付けられている。図１０に示すように、送風機６０によって装置本体１内部に送り込まれた空気（冷却風）は、装置本体１内部に設けられたダクト（図示せず）を通過し、側面フレーム５１ａの第１開口部５１ｃを介して装置本体１外部に一旦排出された後、側面フレーム５１ａの外面に設けられたダクト５４（図１１参照）を通過し、側面フレーム５１ａの第２開口部５１ｄを介して装置本体１内部に送り込まれる。装置本体１内部に送り込まれた空気（冷却風）は、仕切り部材３０の定着ユニット１０とは反対側の面（上面部３１の上面および側面部３２の前面）に沿って定着ユニット１０の長手方向に通過して、仕切り部材３０を冷却する。

本実施形態では、上記のように、定着ユニット１０の長手方向の全域にわたって定着ユニット１０の上方に板金製の仕切り部材３０を設ける。これにより、樹脂製の仕切り部材を用いる場合に比べて、仕切り部材３０の放熱性を向上させることができるので、仕切り部材３０が高温になるのを抑制することができる。また、仕切り部材３０に耐熱性および難燃性の高い樹脂を用いる必要がないので、コストが高くなるのを抑制することができる。

また、定着ユニット１０の近傍に、定着ユニット１０の熱が他の装置や部材に悪影響を及ぼすのを抑制するためのダクトを設ける必要がないので、装置本体１が大型化するのを抑制することができる。

さらに、樹脂製の仕切り部材を用いる場合に比べて、仕切り部材３０の剛性を向上させることができるので仕切り部材３０の強度を向上させることができるとともに、仕切り部材３０の熱による寸法変動を抑制することができる。

また、上記のように、仕切り部材３０は、一対の側面フレーム５１ａおよび５１ｂに橋渡し状に固定されている。これにより、定着ユニット１０の長手方向の全域にわたって定着ユニット１０の上方に、容易に仕切り部材３０を配置することができる。また、装置本体１の剛性を向上させることができる。

また、上記のように、仕切り部材３０には、長手方向に延びる凸状部３０ｂが形成されている。これにより、仕切り部材３０の表面積を大きくすることができるので、仕切り部材３０の放熱性をより向上させることができる。また、仕切り部材３０の剛性をより向上させることができ、装置本体１の剛性をより向上させることができる。

また、上記のように、寸法変動の比較的小さい板金製の仕切り部材３０に温度検知センサー４０を取り付けるので、温度検知センサー４０の位置が変位するのを抑制することができ、ベルト部材２１ａの表面温度の検知結果がばらつくのを抑制することができる。

また、上記のように、温度検知センサー４０に対して少なくとも送風機６０の送風方向上流側に、温度検知センサー４０に向かう冷却風の風路を遮る防風壁４１ｂが設けられている。これにより、温度検知センサー４０に冷却風が直接当たるのを抑制することができるので、温度検知センサー４０による温度検知結果がばらつくのをより抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、モノクロプリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、カラープリンター、モノクロ複写機、カラー複写機、デジタル複合機、ファクシミリ等の他の画像形成装置であってもよい。

また、上記実施形態では、加熱回転体としてベルト部材２１ａを用いる例について示したが、加熱回転体として加熱ローラーを用いてもよい。

また、上記実施形態では、仕切り部材３０に、長手方向に延びる凸状部３０ｂを設けた例について示したが、本発明はこれに限らない。仕切り部材３０に、長手方向に延びる凹状部を設けてもよい。また、仕切り部材３０に、短手方向に延びる凸状部や凹状部を設けてもよい。

また、上記実施形態では、温度検知センサー４０を仕切り部材３０に取り付けた例について示したが、本発明はこれに限らず、温度検知センサー４０を定着ユニット１０に直接取り付けてもよい。

１０ 定着ユニット
２１ 定着部材
２１ａ ベルト部材（加熱回転体）
２１ｂ 加圧ローラー（加圧回転体）
２３ ハウジング
２３ａ 第１貫通穴
３０ 仕切り部材
３０ｂ 凸状部
３１ｂ 第２貫通穴
４０ 温度検知センサー
４１ｂ 防風壁
５０ 本体フレーム
５１ａ、５１ｂ 側面フレーム（本体フレーム）
５２ 上部フレーム（本体フレーム）
５３ 下部フレーム（本体フレーム）
６０ 送風機
１００ 画像形成装置

Claims (5)

1. 加熱回転体及び前記加熱回転体に圧接される加圧回転体を有するとともに、表面にトナー像が担持された記録媒体を加熱及び加圧して前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着部材と、前記定着部材を収容するハウジングと、を含む定着ユニットと、
   前記定着ユニットの長手方向の全域にわたって前記定着ユニットの上方に配置される板金製の仕切り部材と、
   前記仕切り部材の前記定着ユニットとは反対側の面に沿って前記定着ユニットの長手方向に冷却風を送風する送風機と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着ユニットおよび前記仕切り部材の長手方向両側に配置される一対の本体フレームを備え、
   前記仕切り部材は、前記一対の本体フレームに橋渡し状に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記仕切り部材には、長手方向に延びる凸状部または凹状部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ハウジングおよび前記仕切り部材は、第１貫通穴および第２貫通穴をそれぞれ有し、
   前記仕切り部材には、前記第１貫通穴および前記第２貫通穴を介して前記加熱回転体の表面温度を検知する温度検知センサーが取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記温度検知センサーに対して少なくとも前記送風機の送風方向上流側には、前記温度検知センサーに向かう前記冷却風の風路を遮る防風壁が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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