JP5092588B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱定着装置を有する画像形成装置に関する。

電子写真方プロセスでは一般に、トナー像が、加熱・加圧により定着される。

定着温度は通常２００℃に近い高温であるために、画像形成装置内の定着装置以外の部分に対する、定着装置において発生する熱による影響が問題となり、従来から種々の対策が採れれている。

特許文献１では、定着装置のハウジングに多孔性セラミックからなる断熱材を用いて、定着装置で発生する熱を遮断している。

特許文献２では定着装置を熱遮断する断熱体を一層もしくは多層構造とすることが提案されている。

特許文献３では定着装置から排出された用紙を搬送するローラに外部から導入した冷却風を当てて冷却することが提案されている。
特開２００５−７７９９６号公報 特開２００５−３３８４３０号公報 特開２００４−１０９７３２号公報

断熱材を用いて定着装置からの熱を遮断するものでは、長期間の使用したときに、断熱材が長時間熱に曝される結果、劣化して断熱性能が低下し、画像形成装置内部の部品が熱による影響を受けるようになるという問題がある。

また、空気を断熱層とした密閉構造の断熱手段により定着装置からの熱を遮断することも考えられるが、長時間の使用により断熱層を構成している空気の温度が上昇して断熱効果が低下してしまう。

さらには、外部から冷却風を導入して定着装置を冷却する場合には、冷却風が定着装置内部に及んで加熱ローラの温度を低下させ、これに打ち勝つために電力が消費される結果、消費電力が増加するという問題が生ずる。

本発明は、このような問題を解決し、定着装置からの熱を長期間にわたって十分に遮断し、しかも、定着装置内部の温度を低下させることを防止した画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の発明により達成される。
１．
記録材上に画像を形成する画像形成部及び画像を記録材に定着する定着装置を有する画像形成装置において、
前記定着装置の上方を覆い、前記定着装置により加熱された空気を通す第１ダクトと、
前記第１ダクトの上方を覆うと共に、前記定着装置の側方であって、前記定着装置が前記画像形成部に対向する側面を覆い、外部から導入された冷却空気を通す第２ダクトと、
前記第２ダクトに外気を導入する外気導入ファンと、
前記第１ダクトと前記第２ダクトとの合流部に設けられた第３ダクトと、
前記第１ダクト又は前記第２ダクトを通過し、前記第３ダクトを通る空気を排出する排気ファンと、を有することを特徴とする画像形成装置。
２．
前記排気ファンは、前記画像形成装置の奥側に設けられることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記第２ダクトに外気を導入する外気導入ファンは、前記画像形成装置の手前側に設けられていることを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。

本発明によれば、定着装置で加熱された空気を通す第１ダクトと、該第１ダクトを覆い、冷却空気を通す第２ダクトとで構成される二重構造の断熱手段により断熱しているので、定着装置が冷却空気による冷却を受けることなく熱遮断され、消費電力がアップすることが避けられるとともに、長期間に亘って定着装置からの熱の影響が良好に防止させる。

以下に本発明の実施の形態に基づいて、本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示すである。本画像形成装置は画像形成部ＧＨ、画像読取装置ＹＳ、定着装置９等で構成される。画像形成部ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、中間転写体６、２次転写手段７Ａ等で構成される。

画像形成部ＧＨの上部には、自動原稿送り装置５０１と原稿画像走査露光装置５０２からなる画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置５０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置５０２の光学系により原稿の片面または両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。

ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されて形成された信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに送られる。

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、像担持体である感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写手段７Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ、一次転写手段７Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ、一次転写手段７Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを有する。黒（Ｂｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ、一次転写手段７Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを有する。そして、帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光手段３Ｃ、及び帯電手段２Ｋと露光手段３Ｋは、潜像形成手段を構成する。

なお、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。

中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。定着装置９は、定着ローラ９３及び加圧ローラ９４を有し、定着ローラ９３と加圧ローラ９４との間に形成されたニップ部で記録紙Ｐ上のトナー像を加熱・加圧して定着する。

画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に１次転写手段７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて、カラー画像合成されたトナー像が形成される。

記録紙収納手段である給紙トレイ２１内に収容された記録紙Ｐは、給紙手段２０の給紙ローラ２２により１枚分離されて給紙され、給紙ローラ２３を経て、停止状態にあるレジストローラ２４へ給紙される。そこで一旦停止されて、その先端と中間転写体６上のトナー像との位置関係が正確に一致するタイミングで、そのレジストローラ２４が回転を開始することにより２次転写手段７Ａに給紙され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは定着装置９において加熱・加圧され、記録紙Ｐ上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。

一方、２次転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、中間転写体クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。

なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。

図２は本発明の実施の形態における定着装置近傍の側面断面図、図３は同正面断面図である。

図２，３に示す定着装置９は、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、中間転写体６、７次転写手段７Ａ及び中間転写体クリーニング手段８Ａを含む画像形成部に対して以下に説明する断熱手段により熱遮断される。

定着装置９は加熱ローラ９１、加圧ローラ９２、ヒータ９３、記録材Ｐを定着装置内にガイドする定着進入ガイド９４及び加熱ローラ９１と加圧ローラ９２間のニップを通過した記録材Ｐをガイドし排出する定着排出ガイド９５を有する。

定着装置９は、板金又は耐熱性樹脂からなる箱状の外装９０を有し、前記諸部品が外装９０内に設けられる。外装９０は記録材Ｐの導入口及び排紙口を除いて定着装置内を密閉する。

定着装置９は中間転写体６の下方に設けられ、定着装置９と中間転写体６との間は、断熱手段により隔てられている。

断熱手段は、定着装置９に近く、定着装置９の上方を覆う第１ダクト１０１、定着装置９から遠く第１ダクト１０１の上方を覆う第２ダクト１０３及び、第１ダクト１０１と第２ダクト１０２とが合流する第３ダクト１０３で構成される。

第１ダクト１０１は図示のように、定着装置９により加熱されて矢印で示すように上昇する空気を導入する開口を有する。

図２における第２ダクト１０２の右端、即ち、外気導入口には外気導入ファン１０４が、第３ダクト１０３の左端、即ち、排気口には排気ファン１０５が、それぞれ設けられる。

第２ダクト１０２は図３に示すように、第１ダクト１０１の上方を覆い、第１ダクト１０１とともに重層の断熱層を形成する部分１０２Ａ及び定着装置９の側方を覆う部分１０２Ｂを有する。

第２ダクト１０２は外気導入ファン１０４により導入された空気を取り入れる開口を有する。

図における矢印は空気の流れを示す。

断熱手段を中間転写体６側から見るとき、第１ダクト１０１は中間転写体６から遠い位置に配置され、第２ダクト１０２は中間転写体６に近い位置に配置される構成である。

外気導入ファン１０４により導入された外気は第２ダクト１０２を通り、排気ファン１０５により吸引されて第３ダクト１０３を通って画像形成装置外に排気される。

外気導入ファン１０４は画像形成装置の手前側、即ち、画像形成装置に対してオペレータが操作する位置側の装置外壁に配置され、排気ファン１０５が奥側、即ち、オペレータが操作する位置との反対側の装置外壁に配置される。

また、定着装置９により加熱された定着装置９近傍の空気は定着装置の上方に移動し、排紙ファン１０５により吸引されて、第１ダクト１０１を通って、第３ダクト１０３において、第２ダクト１０２からの空気と合流し、画像形成装置外に排気される。

このように、定着装置９と定着装置９以外の画像形成装置の部分とは、外部から導入された空気により熱遮断されているので、長期間の使用後であっても、断熱性能が低下することはなく、画像形成装置内の部品が熱により影響されることが良好に防止される。

特に、定着装置９近傍に配置された中間転写体６は、外気が流通する第２ダクト１０２に対向しているので、定着装置９からの熱により影響がきわめて少なく、十分に低い温度に保持される。

なお、中間転写体６は定着装置９の上方において、第２ダクト１０２の上方部１０２Ａを介して定着装置に対向するだけでなく、側方においても定着装置９の側面を覆う部分１０２Ｂを介して対向するので、中間転写体６の熱による影響を十分に防止することができる。

また、定着装置９は、第１ダクト１０１の介在により外部から導入された低温の空気に直接接触しないので、定着装置９の冷却が防止される。

従って、熱の損失がきわめて少なく、定着装置９における電力の消費を抑制することができる。

本発明に係る画像形成装置の全体構成を示すである。 本発明の実施の形態における定着装置近傍の側面断面図である。 本発明の実施の形態における定着装置近傍の同正面断面図である。

符号の説明

６ 中間転写体
９定着装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成ユニット
１０１ 第１ダクト
１０２ 第２ダクト
１０３ 第３ダクト
１０４ 外気導入ファン
１０５ 排気ファン

Claims (3)

1. 記録材上に画像を形成する画像形成部及び画像を記録材に定着する定着装置を有する画像形成装置において、
   前記定着装置の上方を覆い、前記定着装置により加熱された空気を通す第１ダクトと、
   前記第１ダクトの上方を覆うと共に、前記定着装置の側方であって、前記定着装置が前記画像形成部に対向する側面を覆い、外部から導入された冷却空気を通す第２ダクトと、
   前記第２ダクトに外気を導入する外気導入ファンと、
   前記第１ダクトと前記第２ダクトとの合流部に設けられた第３ダクトと、
   前記第１ダクト又は前記第２ダクトを通過し、前記第３ダクトを通る空気を排出する排気ファンと、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記排気ファンは、前記画像形成装置の奥側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２ダクトに外気を導入する外気導入ファンは、前記画像形成装置の手前側に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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