JP4113643B2

JP4113643B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4113643B2
Application number: JP36835899A
Authority: JP
Inventors: 哲也中尾; 正典難波; 和幸二見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2001183959A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、発熱源となる定着部を内蔵した画像形成装置における排熱技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は電子写真プロセスにより画像形成を行うデジタル複写機の一例を示す内部透視正面図である。このデジタル複写機１００は、原稿画像を読み取り、その原稿画像に基づいて公知の電子写真プロセスにより画像形成を行うための、スキャナ部１００Ａ、画像形成部１００Ｂ、及び給紙部１００Ｃからなる。
スキャナ部１００Ａは、コンタクトガラス１上にその原稿面を下にして載せ置かれた原稿を照らす光源、原稿画像光を受光し電気信号に変換するＣＣＤ、原稿からの反射光をＣＣＤの受光部に導き結像させるミラー、レンズなどからなる光学系２を有する。光源及びミラーは副走査方向（図示左右方向）に移動可能に構成されている。ＣＣＤは主走査方向（図面に対して垂直方向）に延びており、原稿画像を１ラインづつ読み取りを行う。光源及びミラーを所定の速度で移動させつつ、ＣＣＤで１ラインづつ読み取りを行うことにより原稿画像全体の読み取りが行なわれる。
画像形成部１００Ｂは、露光部と、作像部３と、定着部４とを有している。露光部は、スキャナ部１００Ａからの電気信号に応じて発光駆動されるレーザ光源と、このレーザ光源からのレーザ光を高速でスキャンし作像部へ導く走査光学系とからなる。作像部３には、画像担持体である感光体５が設けられており、感光体５の周囲には、帯電器１５、現像器６、転写搬送機構７、クリーニング装置８などが配置されている。
給紙部１００Ｃには、各種サイズの転写紙が収納された複数の給紙カセット９ａ、９ｂが設けられている。
【０００３】
このデジタル画像形成装置１００において画像形成動作が開始されると、スキャナ部１０１により原稿画像が読み取られ、感光体５が回転し、帯電器１５により感光体５表面が一様に帯電処理される。その後、スキャナ部１００Ａからの原稿信号を基に露光部により感光体５への光書き込みが行われ、感光体５上に原稿画像の静電潜像が形成される。感光体５上の静電潜像は、現像器６によってトナー像化され、そのトナー像が給紙部１００Ｃから給送され転写位置である感光体５の下端部に給紙されてくる転写紙に静電転写される。トナー像が転写された転写紙は、転写搬送機構７の転写ベルト９（図２）に載せて定着部４に搬送され、一対の定着ローラ４ａ、４ｂ間を通過しつつ圧力と熱によって定着処理される。定着処理された転写紙は、排紙ローラ対１８により機外に排紙される。一方、トナー転写後においても、感光体５上には若干のトナーは未転写となって残留しているため、感光体５はクリーニング装置８により清掃され残留トナーが回収される。
この種の画像形成装置は年々小型化、多機能化する傾向にあるため、装置筐体内の各部の間隔が非常に狭くなっている。このため、熱により処理機能を実現する定着部４などからの発熱による他の処理部への影響が問題となる。たとえば、現像部６の場合、トナー固着によるトナー回収機構のロック等が上げられる。
そこで従来、作像部３と定着部４との間に熱遮蔽体２０を設けることにより、定着部４から作像部３への熱伝導および輻射を防止している。熱遮蔽体２０は、図１、図２に示すように、定着部４の上部及び右部を覆うようにして設けられた金属製のダクトステー２１と、ダクトステー２１の下方を覆ってダクト構造を形成する樹脂製のダクトカバー２２と、ダクトステー２１の上部開口部と装置筐体の背面部とを結ぶ排気管部２３とからなる。定着部４からの熱気は、熱伝導率の低いダクトカバー２２で覆われた熱遮蔽体２０内に閉じこめられる。逆に作像部３付近の熱はダクトステー２１に吸収される。熱遮蔽体２０の装置前面側は空気入口２５になっており、空気入口２５から機外気を流入させ排気管部２３より流出させることにより熱遮蔽体２０内は冷却される。熱遮蔽体２０内には、空気入口２５から排気管部２３へ気流を導くガイド板２７が設けられている。排気管部２３内には、防塵フィルタが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の熱遮蔽体２０は、作像部３と接していないため、両者の隙間に機械稼働に伴う熱（定着部４からの熱を含む）が入り込み、作像部３に対する断熱効果が不十分となっていた。
また、転写搬送機構７は、図２に示すように、一対のローラ１０ａ、１０ｂと、両ローラ１０ａ、１０ｂに掛け渡された搬送ベルト９とからなり、搬送ベルト９に多数の貫通孔を形成し、搬送ベルト９の内側に設けたファン１１で下降気流を発生させることにより、転写紙を搬送ベルト９の上面に吸着し、搬送状態を安定化させているため、定着部４からの熱気がファン１１の風で拡散され、作像部３などの温度を上昇させるという問題もあった。
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、定着部からの熱が作像部に伝わるのを効果的に防止して、作像部の温度上昇を防止できる画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、作像部側に面して設けられた熱良導体からなるステーと、当該ステーの下方を覆う断熱材からなるカバーと、を備えた熱遮蔽体を、前記作像部と定着部との間に設けることにより、定着部から作像部への熱伝導および輻射を防止するように構成した画像形成装置であって、装置外からのフレッシュエアーの流路を形成するダクト部を備え、前記ダクト部を前記ステーと前記作像部の筐体壁とから構成するとともに、前記筐体壁が前記流路と接する部分を前記筐体壁のその他の部分よりも熱伝導率の高い材質で形成し、前記ステーと前記カバーとからなる熱遮蔽体本体を略密閉構造とし、当該熱遮蔽体本体の前記ダクト部入口近傍に当該熱遮蔽体本体への空気入口を形成するとともに、当該熱遮蔽体本体の前記ダクト部出口近傍に当該熱遮蔽体本体からの空気出口を形成したことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記ダクト部内に微少粒子の通過を阻止する防塵フィルタを設けたことを特徴とする。
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、前記ダクト部内にオゾンの通過を阻止するオゾンフィルタを設けたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本願発明の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態の画像形成装置の全体的構成は図１に示したものと同様とし、ここでは相違点、すなわち熱遮蔽体および転写搬送機構部についてのみ主に説明する。
図４は本願発明における熱遮蔽体の形態例を示す斜視図である。熱遮蔽体３０は、従来の技術と同様、定着部４から作像部３への熱伝導および輻射を防止すべく、作像部３と定着部４との間に設けられる。熱遮蔽体３０は、定着部４の上部及び右部を覆うようにして設けられた金属製のダクトステー３１と、ダクトステー３１の下方を覆って密閉空間を形成する樹脂製のダクトカバー３２とを有し、ダクトステー３１には、作像部３の筐体壁３Ａと協働して装置外からのフレッシュエアーの流路３５を形成するダクト部３４が設けられている。ダクトステー３１に形成されたダクト部３４と作像部３の筐体壁３Ａとは、溶接または接着により気密に接続されている。
ダクト部３４は、装置筐体の前面側に開口しており、装置筐体の前面側から流路３５内に流入したフレッシュエアーを、ダクトステー３１の右側部および上部後縁部を経由させて、装置筐体の背面側に開口した空気出口３６から排気する構造になっている。
上記のように構成したことにより、熱遮蔽体３０は、定着部４からの熱を熱伝導率の低いダクトカバー３２および熱遮蔽体内に閉じこめた空気により断熱するとともに、作像部３付近の熱をダクトステー３１を介して吸収する。そして、熱遮蔽体３０のダクトステー３１に、作像部３の筐体壁３Ａと協働して装置外からのフレッシュエアーの流路を形成すべくダクト部３４を設けたことにより、従来の熱遮蔽体２０と作像部３との間に存在していた隙間を無くして、作像部３に対する断熱効果を高めるとともに、装置外からのフレッシュエアーによる冷却作用で作像部３の温度上昇を防止することができる。
図５は本願発明における熱遮蔽体の別の形態例を示す斜視図である。基本的な構造は図４に示したものと同様であるが、ダクト部３４の途中に、作像部３などから飛散したトナーなどの微少粒子の通過を阻止する防塵フィルタ３７が設けられている点が異なる。
このように、ダクト部３４の途中に防塵フィルタ３７を設けたことにより、作像部などで発生したトナーなどの微少粒子が装置外に排出されるのを防止しつつ、作像部３の温度上昇を防止することができる。
【０００７】
図６は本願発明における熱遮蔽体の更に別の形態例を示す斜視図である。基本的な構造は図５に示したものと同様であるが、ダクト部３４の途中に、オゾンの通過を阻止するオゾンフィルタ３８が更に設けられている点が異なる。この例では、防塵フィルタ３７とオゾンフィルタ３８とを重ねて設けているが、離して設けてもよい。
このように、ダクト部３４の途中に防塵フィルタ３７とオゾンフィルタ３８とを設けたことにより、作像部などで発生したトナーなどの微少粒子やオゾンが装置外に排出されるのを防止しつつ、作像部３の温度上昇を防止することができる。
図７は本願発明における熱遮蔽体の更に別の形態例を示す斜視図である。基本的な構造は図４〜図６に示したものと同様であるが、熱遮蔽体３０本体のダクト部入口近傍に空気入口３９を出口近傍に空気出口４０を形成した点が異なる。
このように、熱遮蔽体３０本体に空気入口３９と空気出口４０を形成したことにより、フレッシュエアーが空気入口３９から熱遮蔽体３０本体内に取り入れられ、熱遮蔽体３０本体内で暖まった空気が空気出口４０から流出し、ダクト部３４の流路３５を通過した空気と共に装置外に排気される。熱遮蔽体３０本体内の空気が入れ換えられ、熱遮蔽体３０本体内部の空気温度の上昇が抑えられるので、作像部３に対する断熱効果を高めるとともに、装置外からのフレッシュエアーによる冷却作用で作像部３の温度上昇をより効果的に防止することができる。
図８は本願発明における熱遮蔽体の更に別の形態例を示す斜視図である。基本的な構造は図４〜図７に示したものと同様であるが、作像部３の筐体壁３Ａのダクト流路３５内の空気と接する部分３Ｂが、筐体壁３のその他の部分よりも熱伝導率の高い材質（たとえばアルミニウム、ステンレス鋼、銅など）で形成されている点が異なる。
このように、作像部３の筐体壁３Ａのダクト流路３５内の空気と接する部分３Ｂをアルミニウム等の熱伝導率の高い材質で形成したことにより、筐体壁３Ａを介して行われる、ダクト流路３５内の空気と作像部３内の空気との熱交換の効率を高めることができるので、装置外からのフレッシュエアーによる冷却作用で作像部３の温度上昇をより効果的に防止することができる。
なお、作像部３の筐体壁３Ａの部分３Ｂを開口部とすれば、作像部３内の空気をフレッシュエアーと共に排気しつつ、作像部３を良好に冷却することができる。すなわちこの場合、作像部３の筐体壁３Ａ自体がダクト部３４の機能を果たす。
【０００８】
図９は本願発明における転写搬送機構とその周辺要素とを示した概略図である。
転写搬送機構７は、一対のローラ１０ａ、１０ｂと、両ローラ１０ａ、１０ｂに掛け渡された搬送ベルト９とからなり、搬送ベルト９に多数の貫通孔を形成し、搬送ベルト９の内側に設けた吸着ファン１１で下降気流を発生させることにより、転写紙を搬送ベルト９の上面に吸着し、搬送状態を安定化させている。このため従来は、定着部４からの熱気が吸着ファン１１の風で拡散され、作像部３などの温度を上昇させるという問題があった。
そこで、本願発明では、吸着ファン１１からの気流を装置外に排気すべくダクトを設ける。図９の例では、吸着ファン１１の風の出口に望ませて設けられた大口径の吸着ファン用ダクト１２と、吸着ファン用ダクト１２で集めた風を装置外に排風する排風ダクト１３とが設けられている。
これにより、定着部４からの熱気を拡散させることなく、吸着ファン１１の風とともに装置外に排出することができるので、定着部４からの熱気による作像部３などの温度上昇を防止することができる。
【０００９】
図１０は本願発明の実施の形態の変形例を示したものである。図中４１、４２は、画像形成装置内で発生したオゾンや粉塵を処理するための処理系の配管であり、５０は両配管４１、４２の間に取り付けられた集塵タンクである。
配管４１には、帯電器１５などの電荷チャージ部で発生したオゾンや、クリ−ニング部８、現像部６などで発生した粉塵を吸い込むための図示しない吸込口が所々に形成されている。吸込口から吸い込まれた粉塵は、配管４１を通して集塵タンク５０に送られ、タンク底部に沈殿させて回収される。回収されずに集塵タンク５０を通過した粉塵は、配管４２を通して図示しない処理ユニットに送られ、処理ユニット内の集塵フィルタにトラップされる。処理ユニット内には集塵フィルタとともにオゾンフィルタが設けられており、両フィルタを通過した空気が装置外に排気される。
上記のような処理系では、集塵タンク５０内が回収した粉塵で満タンになった場合、集塵タンク５０を配管４１、４２から取り外し、新品と交換あるいは中身を空けた後、再度配管４１、４２に装着する作業を行う必要がある。
その際の集塵タンク５０の着脱を容易に行えるように、この実施の形態では、集塵タンク５０の上下の連結部５２、５３にそれぞれねじ部５２Ａ、５３Ｂを形成するとともに、配管４１の下端部には集塵タンク５０の上側の連結部５２のねじ部５２Ａと螺合するねじ部を、配管４２の上端部には集塵タンク５０の下側の連結部５１のねじ部５２Ｂと螺合するねじ部を形成している。集塵タンク５０の上側の連結部５２に形成されたねじ部５２Ａと、下側の連結部５１に形成されたねじ部５２Ｂは、同軸上に配置したときに互いに逆向きスパイラルになるように形成されている。つまり、集塵タンク５０を、たとえば図２中の矢印Ａの向きに回すと、集塵タンク５０の上下の連結部５１、５２と両配管４１、４２との連結が同時に緩み、最終的に集塵タンク５０が両配管４１、４２から外れ、逆向きに回すことにより装着できる構造になっている。
このように、処理系の配管４１、４２と集塵タンク５０とをねじ機構で連結し、集塵タンク５０を一方向に回すことにより、配管４１、４２との連結を緩めたり固定したりできるようにしたことで、集塵タンク５０の着脱性、連結箇所のシール性を向上できる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば以下のような効果を発揮できる。
従来の熱遮蔽体と作像部との間に存在していた隙間を無くして、作像部に対する断熱効果を高めるとともに、装置外からのフレッシュエアーによる冷却作用で作像部の温度上昇を防止することができる。
また、作像部などで発生したトナーなどの微少粒子が装置外に排出されるのを防止しつつ、作像部の温度上昇を防止することができる。
また、作像部などで発生したオゾンが装置外に排出されるのを防止しつつ、作像部の温度上昇を防止することができる。
また、熱遮蔽体本体内の空気が入れ換えられ、熱遮蔽体本体内部の空気温度の上昇が抑えられるので、作像部に対する断熱効果を高めるとともに、装置外からのフレッシュエアーによる冷却作用で作像部の温度上昇をより効果的に防止することができる。
また、筐体壁を介して行われる、ダクト流路内の空気と作像部内の空気との熱交換効率を高めることができるので、装置外からのフレッシュエアーによる冷却作用で作像部の温度上昇をより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子写真プロセスにより画像形成を行うデジタル複写機の一例を示す内部透視正面図である。
【図２】従来の熱遮蔽体の構造を例示する斜視図である。
【図３】従来の装置における転写搬送機構とその周辺要素とを示した概略図である。
【図４】本願発明における熱遮蔽体の形態例を示す斜視図である。
【図５】本願発明における熱遮蔽体の別の形態例を示す斜視図である。
【図６】本願発明における熱遮蔽体の更に別の形態例を示す斜視図である。
【図７】本願発明における熱遮蔽体の更に別の形態例を示す斜視図である。
【図８】本願発明における熱遮蔽体の更に別の形態例を示す斜視図である。
【図９】本願発明における転写搬送機構とその周辺要素とを示した概略図である。
【図１０】（ａ）は本願発明の実施の形態の変形例を示す断面図、（ｂ）は斜視図である。
【符号の説明】
３０：熱遮蔽体
３：作像部
３Ａ：筐体壁
３Ｂ：熱伝導率の高い材質からなる部分
４：定着部
７：転写搬送機構
９：搬送ベルト
１１：吸着ファン
１２：吸着ファン用ダクト
１３：排風ダクト
３１：ダクトステー
３２：ダクトカバー
３４：ダクト部
３５：流路
３６：空気出口
３７：防塵フィルタ
３８：オゾンフィルタ
３９：空気入口
４０：空気出口

Claims

作像部側に面して設けられた熱良導体からなるステーと、当該ステーの下方を覆う断熱材からなるカバーと、を備えた熱遮蔽体を、前記作像部と定着部との間に設けることにより、定着部から作像部への熱伝導および輻射を防止するように構成した画像形成装置であって、
装置外からのフレッシュエアーの流路を形成するダクト部を備え、
前記ダクト部を前記ステーと前記作像部の筐体壁とから構成するとともに、前記筐体壁が前記流路と接する部分を前記筐体壁のその他の部分よりも熱伝導率の高い材質で形成し、
前記ステーと前記カバーとからなる熱遮蔽体本体を略密閉構造とし、当該熱遮蔽体本体の前記ダクト部入口近傍に当該熱遮蔽体本体への空気入口を形成するとともに、当該熱遮蔽体本体の前記ダクト部出口近傍に当該熱遮蔽体本体からの空気出口を形成したことを特徴とする画像形成装置。
前記ダクト部内に微少粒子の通過を阻止する防塵フィルタを設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記ダクト部内にオゾンの通過を阻止するオゾンフィルタを設けた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。