JP5377089B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等の画像形成装置に関する。

近年、電子写真式の画像形成装置においては、高生産性が求められており、これに伴い、画像形成に使用されるトナーの軟化温度を低くする傾向にある。

一方、画像形成装置の小型化も求められており、これに伴い、各種機器の実装密度が高くなり、現像器、トナー補給容器、及びこれらをつなぐトナー搬送パイプなどのトナー収容手段の設置位置が、熱源である定着器にますます接近する傾向にある。

このような背景の中で、トナー収容手段内のトナーが定着器の熱により昇温し軟化してしまう恐れが高まっている。

そこで、特許文献１に記載の装置では、トナー収容手段と定着器との間に断熱部材を設け、定着器からの熱伝達を遮断している。しかし、このような構成の場合、トナー収容手段の温度上昇を完全に防止できる程の分厚い断熱部材が必要であり、また、このような断熱部材を設置するスペースを充分に確保しなければならない。つまり、画像形成装置の小型化に寄与することができず、好ましい解決策とは言えない。

また、特許文献２に記載の装置では、定着器を冷却するためのファンを設け、定着器が稼動している際にトナー収容手段が昇温してしまうのを防止している。さらに、特許文献２に記載の装置では、装置の電源スイッチがオフにされたとしても、一定時間、冷却ファンを作動させることにより、トナー収容手段が昇温してしまうのを防止している。しかし、このような構成の場合、電源スイッチがオフされた後も、ファンを一定時間稼動させるのに要する電力が必要となり、これも好ましい解決策とは言えない。

また、特許文献３に記載の装置では、トナー収容手段（現像器）を冷却するファンだけでなく、この現像器を冷却するための蓄冷材を設けている。具体的には、蓄冷材を機外に取り付け、この蓄冷材と現像器を良熱伝導体により接続することで、ファンによる冷却が不足してしまう場合に、蓄冷材により現像器が冷却される構成となっている。

特開２００６−１１３４６７号公報 特開平１０−１０９５５号公報 特開２００６−３１７７０３号公報

このように、特許文献３に記載の装置では、電源スイッチがオフされることに伴いファンが停止したとしても、蓄冷材を用いてトナー収容手段（現像器）の温度上昇を抑制することが可能であるが、次のような問題を抱えている。

例えば、装置が稼動している際に蓄冷材の温度が既に融解温度に達してしまっている場合、電源スイッチオフに伴いファンの動作が強制停止されると、蓄冷材により現像器を十分に冷却することができず、トナーが軟化してしまう問題が生じてしまう。その結果、画像不良や、トナー搬送不良などの発生原因となってしまう。

そこで、本発明の目的は、ファンが停止しているとき相変化材によりトナー搬送パイプの温度上昇を適切に抑制することができる画像形成装置を提供することである。

本発明の他の目的は、添付図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。

本発明は、
シートにトナー像を形成する画像形成手段と、
シート上のトナー像を加熱する画像加熱手段と、
前記画像形成手段へトナーを補給するためのトナー補給容器と、
前記トナー補給容器の下方にその底面部が位置するように構成された熱伝導性の金属フレームと、
前記金属フレームの底面部の下面側に固定され前記トナー補給容器から前記画像形成手段へトナーを搬送するトナー搬送パイプと、
前記トナー搬送パイプの下方に位置し前記画像加熱手段との間でエアーフローパスを形成するためのカバーと、
前記エアーフローパスにおいてエアーフローを生じさせるためのファンと、
前記金属フレームの底面部の下面側に取り付けられ、前記ファンが作動しているときエアーフローにより固相状態を維持するように構成され、且つ、前記ファンが停止したことに伴い前記トナー搬送パイプがトナーのガラス転移温度よりも高温とならないように固相状態から液相状態へ相変化可能な相変化材と、
を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、ファンが停止しているときであっても、相変化材によりトナー搬送パイプの温度上昇を適切に抑制することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。 図２（ａ）は、ホッパと定着器と冷却ファンの配置を示した左側断面図であり、図２（ｂ）は、ホッパと定着器の配置を示した正面断面図である。 ホッパの斜視概略図である。 ホッパの正面断面図である。 一実施例における吸熱部材の斜視図である。 一実施例におけるトナー搬送パイプの温度変化を表す図である。 他の実施例における吸熱部材の斜視図である。 他の実施例におけるホッパ部の正面図である。 他の実施例におけるトナー搬送パイプの温度変化を表す図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

図１は、本発明を適用した画像形成装置例の概略構成図である。この画像形成装置は、電子写真フルカラー画像形成装置であり、上部にデジタルカラー画像リーダ部Ｒ、下部にデジタルカラー画像プリンタ部Ｐを有する。また、商用電源に接続される画像形成装置には、装置を稼動状態と停止状態とに切替えるための主電源スイッチ（ハードスイッチ）１００が設けられている。この主電源スイッチ１００が操作者によりオフされると、画像形成装置内の各種機器への電力供給が連動して停止される構成となっている。つまり、後述する冷却ファン５０も、主電源スイッチ１００が操作者によりオフされると、これに伴い、停止する。また、本例の画像形成装置には、その上面に、操作者が印刷条件（印刷枚数、使用するシートのサイズや種類等）を設定するための操作部が設けられている。この操作部には画像形成装置を節電状態に移行させるための補助スイッチ（ソフトスイッチ）も設けられている。

本実施例にて、リーダ部Ｒには、原稿台ガラス３１と、そのガラス３１に対して開閉可能な原稿圧着板３２とが設けられている。ガラス３１上にカラー原稿Ｏを画像面下向きで所定の載置基準に従って載置し、その上に原稿圧着板３２を被せることで原稿Ｏをセットする。

原稿圧着板３２を原稿自動送り装置（ＡＤＦ、ＲＤＦ）にして、ガラス３１上にシート状原稿を自動的に送る構成にすることもできる。

ガラス３１の下面に沿って移動光学系３３が移動駆動される。この移動光学系３３によりガラス３１上の原稿Ｏの下向き画像面が光学的に走査される。その原稿走査光が光電変換素子（固体撮像素子）であるＣＣＤ３４に結像されてＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）の三原色で色分解読取りされる。読取られたＲＧＢの各信号は（図示しない）画像処理部に入力される。

トナー像をシートに形成するトナー像形成装置として機能するプリンタ部Ｐは、１ドラム、ロータリー現像構成、及び中間転写構成を有する電子写真画像形成機構とされる。

このプリンタ部Ｐの動作概略は次の通りである。

像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１は、帯電装置（帯電手段）２により一様に帯電され、次いで、レーザースキャナ３により画像が照射され、感光ドラム１上に露光画像（静電像）が形成される。静電像は、現像手段によりトナーが付与され、可視画像（トナー像）とされる。

本実施例にて、現像手段は、現像ロータリー４１に、複数の現像器４を搭載した回転式の現像装置とされる。図１には、現像ロータリー４１に一つの現像器４が搭載された状態が図示されているが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック及びクリア（透明）色の現像剤（トナー）をそれぞれ収容した５個の現像器４が搭載される。なお、各現像器の構成は収容されるトナー以外は同じである。現像剤は、一成分現像剤（トナー）であってもよく、トナーとキャリアを含む二成分現像剤であっても良い。

カラー画像を形成する場合、現像ロータリー４１が回転することにより、所望の現像器が感光体との対向部である現像位置に位置される。現像位置に位置した現像器は感光体に形成された静電像を現像し終わると、現像ロータリーが回動し、次の現像器を現像位置に位置させる。このような工程を、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの現像器毎に繰り返すことで、後述の中間転写ベルト５にフルカラートナー像が形成される。

一方、カラー画像とともにクリア画像を形成する際は、上述した工程を５回繰り返すことにより、中間転写ベルト５にフルカラー画像とクリア画像が重畳した画像が形成される。

また、現像ロータリー４１の上部には、ホッパ部７００が向けられている。このホッパ部７００には、画像形成装置に着脱可能なトナー補給容器（トナーカートリッジ）７０を装着する装着部と、装着部に装着されたトナー補給容器から排出されたトナーを各現像器４へと補給するためのトナー搬送パイプ７１が設けられている。トナー補給容器、装着部、トナー搬送パイプは、各色のトナー毎に設けられて折り、本例では、５個ずつ設けられている。

この感光ドラム１上の各色のトナー像を更に、中間転写体（以下、「ベルト」という。）５上に１色毎に１次転写部Ｔ１にて１次転写することを繰り返して、ベルト５上に各色のトナー像が重畳される。

一方、所定の制御タイミングで、第１〜第４の給紙カセット８１〜８４、或いはマルチ手差しトレイ８５の複数の給紙部のうち、予め選択された給紙部の給紙ローラ１１が駆動される。これにより、その給紙部に収容されたシートとしてのシートＳが１枚分離されて送り出されてシートパス１３からレジストローラ１４へ送られる。

レジストローラ１４は、シートＳの斜行補正と、ベルト５からシートＳへのトナー像の２次転写のタイミングを制御するもので、給紙部側から給紙されたシートＳの先端を受け止めて一旦停止させる。

２次転写ローラ１５は、ベルト５の複数のローラ５ａ〜５ｇの内のローラ５ｇを対向ローラとして、該ローラ５ｇに対してベルト５を挟んで所定に圧接した第１状態と、ベルト５の外面から離間した第２状態とに、加圧制御機構により切替え、脱着制御される。

２次転写ローラ１５は、常時はベルト５の外面から離間した第２状態に切り換えられて保持されている。尚、第１状態に切り換えられることで、ベルト５の外面との間に２次転写ニップ部Ｔ２が形成される。

２次転写ローラ１５は所定の制御タイミングで第１状態に切り変えられる。また、レジストローラ１４の位置で一旦停止されているシートＳは所定の制御タイミングでレジストローラ１４から再給紙され、第１状態に切り変えられた２次転写ローラ１５とベルト５との間の２次転写ニップ部Ｔ２に導入される。

そして、シートＳはこの２次転写ニップ部Ｔ２を挟持搬送されていく。その間、２次転写ローラ１５には所定の２次転写電圧が印加されて、ベルト５上の複数色からなるトナー像がシートＳ上に静電的に一括転写され、シートＳ上には未定着のトナー像が形成（転写）される。

感光ドラム１上に残ったトナーは、クリーニング装置７により感光面から除去され、感光ドラム１は、次の画像形成に供される。

シートＳに転写されないでベルト５の面に残った２次転写残トナーはベルトクリーニング装置１６によりベルト面から除去される。このクリーニング装置１６により清掃されたベルト５は繰り返して画像形成に供される。

クリーニング装置１６は、常時はベルト５の外面から離間した状態に保持されている。２次転写ニップ部Ｔ２にてベルト５からシートＳに対するトナー像の２次転写がなされるときに、所定の制御タイミングにてベルト５の外面に接触した状態に切り換えられる。

２次転写ニップ部Ｔ２を出たシートＳはベルト５の面から分離して、搬送ベルトユニット１７によって定着手段である定着器１８へ搬送される。
未定着トナー像は、画像加熱装置として機能する定着器１８の熱源による熱及び圧力によりシート上に定着される。定着器１８を出たシートＳは、シートパス１９を通って排紙ローラ２００により排紙トレイ２０上に排出される。

再度シートＳに画像を転写、定着させる際の、切り替えフラッパ２６、シート搬送パス２２〜２９などは、両面画像形成モードや多重画像形成モードが選択された場合に、使用される。両面画像形成モードや多重画像形成モードでの画像形成動作は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。

次に、図２及び図３を参照して、トナー搬送パイプ付近の構造について説明する。

図２（ａ）は、図１に示す画像形成装置を左側から見た図であり、図２（ｂ）は図１と同じであり、画像形成装置の正面より見た図である。

本実施例におけるホッパ部７００、及び、熱源５０を有する定着器１８は、図２（ａ）、（ｂ）に示す配置となっている。つまり、ホッパ７００部は、現像ロータリー４１の上方であって、且つ、定着器１８（即ち、熱源５０）より上方に位置しており、また、画像形成装置の幅方向（感光ドラム１の軸線方向）にて手前側（操作者側、図２（ａ）の右側）に位置している。画像形成装置の後方（奥側、図２（ａ）の左側）には、冷却ファンである電動ファン６０が配置されている。

一方、定着器１８は、現像ロータリー４１の側方に隣接しており、かつ、画像形成装置の幅方向に延在して配置されている。

図３に示すように、本実施例では、５つの現像器４に対応した各色のトナーが、ホッパ部７００から、トナー収容手段（トナー収容部）として機能するトナー搬送パイプ７１（７１ａ〜７１ｅ）を経由して現像ロータリー４１まで供給される。即ち、ホッパ部７００は、ホッパフレーム７３を有し、ホッパフレーム７３にトナーカートリッジ７０（７０ａ〜７０ｅ）が保持されている。従って、各トナーカートリッジのトナーは、ホッパフレーム７３の下方に配置されたトナー搬送パイプ７１（７１ａ〜７１ｅ）を経由して現像ロータリー４１へと供給される。

上記構成にて、図２（ａ）に示すように、ホッパ７００と定着器１８との間には空気通路（エアーフローパス）ＡＬが形成され、空気通路ＡＬの一端、本実施例では、画像形成装置の幅方向奥側、即ち、ホッパ７００とは反対側に電動ファン６０が配置される。

電動ファン６０は、熱源５０（定着器１８）とトナー搬送パイプ７１との間に形成された空気通路ＡＬに空気流（エアーフロー）を発生させる。本例では、ファン６０は排気ファンを用いているが、空気通路ＡＬに空気流を形成させることができるのであれば、吸気ファンを用いる構成としても構わない。

主電源スイッチ１００がオンの状態では、電動ファン６０が作動し、定着器１８とホッパ７００との間の空気通路ＡＬに、図２（ａ）の矢印の方向に冷却用の強制空気流が形成される。この強制空気流により、主電源スイッチ１００がオンの状態において、装置内の温度を所定温度以下に抑えている。従って、ホッパ７００（トナー搬送パイプ７１）は比較的低温状態を維持しており、また相変化材７２ａは固相状態を維持している。

本実施例では、図４に示すように、断熱カバー７４が、ホッパフレーム７３の下方に取り付けられたトナー搬送パイプ７１（７１ａ〜７１ｅ）と、定着器１８との間に配置されている。

従って、断熱カバー７４は、定着器１８との間に空気通路ＡＬを形成し、冷却用強制空気流を形成させるガイド機能（ダクト機能）を有している。さらに、断熱カバー７４は、熱源５０である定着器１８から発生する熱がトナー搬送パイプ７１（７１ａ〜７１ｅ）に伝達することを抑制する断熱機能をも有している。

ここで、商用電源に接続された状態にある画像形成装置の主電源スイッチ１００がオンの状態で画像形成中に、操作者により誤って主電源スイッチ１００がオフされてしまうと、次のような問題が生じる。なお、このような問題は、画像形成装置を商用電源に接続するための電気コネクタが、電気コネクタと接続関係にある電源コードを誤って引っ張ってしまうことによっても同様な問題が生じる。また、落雷による停電によっても同様な問題が生じる。このように、画像形成装置が稼動している際に、つまり、空気流による冷却処理を行っている状態にあるファン６０に対し、電力供給が突如遮断されてしまうときに問題となる。

つまり、定着器１８が稼動に伴い高温状態となっているにも関わらず、主電源スイッチ１００がオフされてしまったことにより電力供給が停止されて電動ファン６０が停止してしまう。すると、熱源である定着器１８からトナー収容部を構成するトナー搬送パイプ７１へ熱が伝達され、トナー搬送パイプ７１の温度が上昇する。

つまり、本実施例によると、トナー収容部であるトナー搬送パイプ７１ａが熱源５０である定着器１８の上部に配置される構成とされる。ここで、機内が運転中に十分温まった状態のときに主電源スイッチ１００が停電等によりオフされ、冷却ファン（電動ファン）６０が停止してしまうと、トナー搬送パイプ７１ａの温度がトナーガラス転移温度である、５５℃付近まで上昇する可能性がある。そのため、本例では、後述するように、トナー搬送パイプ７１ａの温度がトナーガラス転移温度よりも上昇しないように、相変化材を用いて、これを冷却する構成を採用している。

図４及び図５にて理解されるように、定着器１８から、トナー搬送パイプ７１ａまでの伝熱は主として、伝熱経路に存在する金属製のフレーム７３を伝熱媒体として行われる。そのため、本実施例では、吸熱部材７２ａがフレーム７３の下面側（裏面側）に取り付けられている。伝熱経路にも拠るが、吸熱部材７２ａを配置する伝熱媒体は、吸熱効率の観点から、熱伝導率の大きな材料、例えば金属部材に取り付けることが望ましい。

図６は、トナー搬送パイプ７１ａの温度変化を示すグラフである。

主電源スイッチ１００がオン状態、即ち、電動ファン６０が駆動状態で、連続して画像形成処理を５時間行い、時間ｔで、主電源スイッチ１００をオフし、電動ファン６０の駆動を停止させた。時間ｔにおけるトナー搬送パイプ７１ａの温度Ｔｔは、約３８℃で、主電源スイッチ１００がオンの状態で到達し得る、トナー搬送パイプ７１ａの最高温度である。

本実施例によれば、上述のように、熱を吸収する吸熱部材７２ａとして相変化材（相転移材）が熱伝達経路（伝熱経路）に配置される。即ち、本例では、吸熱部材７２ａとしての相変化材が固相状態から液相状態へ相変化（相転移）する際の融解潜熱を利用して冷却対象を冷却可能である。本実施例によれば、図４、図５に示すように、トナー搬送パイプ７１ａが固定されているホッパフレーム７３の下面（裏面）側に、相変化材７２ａが配置されている。なお、本例のように、相変化材と空気通路ＡＬとの間に断熱カバー７４を設けることによって相変化材が空気通路ＡＬを通る冷却風と当たらないように構成するのではなく、このような断熱カバーを省く構成としても構わない。この場合、相変化材が空気通路ＡＬを流れる冷却風にさらされる構成となり、本例と同様に、画像形成装置の稼動中において相変化材を固相の状態に維持させることができる。

相変化材７２ａは、主電源スイッチ１００がオンの状態で到達し得る、トナー搬送パイプ７１ａの最高温度、即ち、温度Ｔｔ以下では固相状態であり、トナーのガラス転移点（転移温度）では液相状態である材料である。言い換えると、相変化材７２ａは、ファンが作動しているときは、固相状態に維持されている。一方、ファンが停止し、定着器からの熱により昇温すると、相変化材７２ａは固相状態から液相状態へと相変化する。

つまり、相変化材の相変化温度は、電動ファン６０が駆動した状態で到達し得る、相変化材が配置された、部材における最高温度以上であり、かつ、トナーのガラス転移温度以下である。

相変化材７２ａは、本実施例では、ポリエチレングリコールを主原料としたものを用いている。なお、これに限らず、酢酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、パラフィンなどを主原料としたものを相変化材として使用することが可能である。

本実施例で用いた相変化材７２ａは、高分子材料であるため、固相状態から液相状態へ変化する温度、即ち、融点を明確に規定することが困難であるので、相変化温度として凝固点が４０℃と測定されるものを使用した。

上述のように、定着器１８からトナー搬送パイプ７１ａまでの熱伝達は、複数の部品、空気を介してなされる。一方、本例においては、定着器１８からトナー搬送パイプ７１ａへの伝熱経路の内で、熱伝達に支配的であるホッパフレーム７３に相変化材７２ａを配置した。

なお、液相状態から気相状態へ変化する現象も相変化と呼ばれるが、等圧変化の場合は、固相状態から液相状態への変化に比べて体積変化が大きいので、相変化材を封入する容器の実現が難しい。

そこで、本実施例では、相変化材７２ａとして、比較的体積変化の小さい、固相状態から液相状態への変化に対応できるものを用いるとともに、この相変化材を樹脂材料で成形した容器に封入した。

相変化材７２ａを内部に密封した状態で収容する容器は、可燃性である相変化材７２ａを製品内で安全に使用するために用いている。具体的には、この容器の役割は、相変化による吸熱中に液体となる相変化材７２ａが製品内に漏れ出すことを防止するためである。そこで、本例では、難燃性を有した樹脂をブロー成形により、箱形状に成形した容器を採用している。他の例としては、金属、例えばアルミ、を絞り加工などを用いて、容器形状に成形したものや、袋状に加工したものなどでもよい。また、密着面積を大きくし、吸熱効率を上げるために、表面積を大きくし、広い平面部を有する形状であることが望ましい。

相変化材７２ａは、固相状態から液相状態へ相変化する過程で潜熱を吸収する。この作用により、画像形成装置の主電源スイッチ１００が画像形成中に操作者により誤って強制的にオフされ、これに伴い電動ファン６０が停止することがあっても、対応が可能である。つまり、定着器１８から熱が伝達することによるトナー搬送パイプ７１ａの温度上昇を抑制することができる。

図６のＡは、相変化材を配置しない場合のトナー搬送パイプの温度変化を示し、Ｂは相変化材を配置した場合のトナー搬送パイプ７１ａの温度変化を示している。相変化材７２ａを配置した場合の方が、トナー搬送パイプ７１ａのピーク温度が低くなっている。相変化材７２ａが吸熱した効果が、トナー搬送パイプ７１ａの温度変化の差として表れていることが分かる。

トナー搬送パイプ７１ａの温度がピークに達した後、室温との温度差により、トナー搬送パイプ７１ａの温度は徐々に下がる。相変化材７２ａも、放熱して相変化温度を下回ると液相状態から固相状態に変化する。相変化材７２ａは、固相状態から液相状態への変化と、液相状態から固相状態への変化とを繰り返すことで、吸熱と放熱とを繰り返す。つまり、相変化材は再利用が可能な特性を備えている。

相変化材７２ａを配置する量は、主電源スイッチ１００をオフし、電動ファン６０が停止した後にトナー搬送パイプ（トナー収容部）が上昇する温度の抑制量によって決定する。

以上説明したように、本例の構成によれば、次の効果を得ることができる。つまり、装置が稼動している際は相変化材が液相状態へ相変化しないようにファンによりトナー収容部とともに相変化材の温度上昇を防止しつつ、ファンが停止した際には相変化材による相変化を利用してトナー収容部を十分に冷却することができる。

これにより、十分な温度上昇抑制効果を発揮できるだけの断熱部材を配置する空間を装置内に確保できない場合においても、主電源スイッチ１００がオフされた後に冷却ファンを駆動させずに温度上昇抑制対象物の温度上昇を所定温度以下に抑制することができる。

尚、画像形成装置にはモーターや電子素子などが使用されており、これらの温度は、トナーのガラス転移点以上に達する場合がある。従って、モーターや電子素子なども、トナー収容部内のトナーに対しては熱源となることがあり、このような場合にも本発明を同様に適用することが可能である。

また、以上では、トナー収容部としてトナー搬送パイプ７１を例に説明したが、冷却対象部であるトナー収容部としてはこのような例だけに限られない。例えば、熱源５０である定着器１８の上部に配置されるトナー収容部が、現像器や、現像器へトナーを補給するトナー補給容器（トナーカートリッジ）の場合であっても何ら構わない。この場合、上述の例と同様に、定着器との間に断熱カバー７４が設置され、さらに、空気通路ＡＬが定着器と断熱カバー７４との間に形成される。

つぎに、実施例２について説明する。本実施例において、画像形成装置の全体構成は、実施例１の画像形成装置と同様であり、同様な構成については詳細な説明を省略する。

次に、図７及び図８を参照して、トナー搬送パイプ付近の構造について詳細に説明を行う。

本実施例においても、ホッパ７００及び定着器１８の配置は、図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明した実施例１の場合と同様の構成とされる。

つまり、本実施例においても、図２（ａ）、（ｂ）にて理解されるように、ホッパ７００は、現像ロータリー４１の上方であって、かつ、定着器１８より上方に位置しており、また、画像形成装置の幅方向では、手前側に位置している。

一方、定着器１８は、現像ロータリー４１の側方に隣接しており、かつ、画像形成装置の幅方向に延在して配置されている。

本実施例では、伝熱媒体としての金属製のフレーム７３に対して、その下面側（裏面側）及び上面側（表面側）に、実施例１と同様の相変化材である吸熱部材７２ａ、７２ｂが取り付けられている。

すなわち、本実施例では、熱源である定着器１８から、冷却対象部であるトナー搬送パイプ７１ａまでの伝熱は前述の通り、主として、フレーム７３を伝熱媒体とし、熱伝導により伝わっている。図８の矢印Ｑで示す方向の熱移動を考えると、吸熱部材をフレーム表裏に取り付けることにより、伝熱経路上で、吸熱部材の接触面積が２倍となり、吸熱効率を上げることができる。

ファン停止後の冷却対象部の温度変化を図９に示す。

Ｔａは相変化材の相変化温度である。Ａは、吸熱部材をフレーム上の一箇所に取り付けた場合、Ｂは同量の吸熱部材を複数に分け、フレーム表裏に取り付けた場合である。冷却ファン停止時ｔから冷却対象部の温度が上昇するが、吸熱部材を取り付けることで、伝熱媒体から熱量Ｑを吸収し、冷却対象部材の温度上昇を抑えることができる。また、同量の吸熱部材でも、複数に分け、伝熱媒体の表裏に取り付けることで吸熱効率が上がる。温度がピークを迎えると、外気との温度差により、機内温度は徐々に下がり、相変化温度を下回ると相変化材は再び固化する。このサイクルを繰り返すことにより、再利用可能である。

以上より、画像形成装置が運転（稼動）中に、機内温度が十分に高くなった状態から、主電源スイッチ１００がオフされて、冷却ファンが停止した後の冷却対象部の温度上昇を防止することができる。つまり、吸熱部材を伝熱媒体の表裏面に取り付けることで、省スペースで、かつ効率よく抑えることが可能となる。

本実施例では、熱源から、冷却対象部までの伝熱経路上の伝熱媒体上に、相変化材を複数、伝熱媒体の平面部の表裏に容器の平面部を密着させて取り付ける。これによって、伝熱媒体からの吸熱効率を上げ、冷却対象部である、トナー搬送路や、トナー容器の温度上昇を、効率的に抑制できる。

従って、十分な温度上昇抑制効果を発揮できるだけの断熱部材を配置する空間を装置内に確保できない場合においても、電源オフ後に冷却ファンを作動させずに冷却対象部の温度上昇を、所定温度以下に抑制することができる。また、伝熱媒体に直接取り付けることによって、熱伝導体が不要となり、省スペース、低コストで実現可能である。

上記実施例では、回転現像装置を利用した画像形成装置を例に説明したが、このような画像形成装置に限定されるものではない。例えば、所謂、タンデム型と呼ばれる、画像形成部が並設された画像形成装置であってもよい。勿論、カラー画像形成装置に限定されるものではなく、白黒の画像形成装置であっても良い。

１ 感光体
３ レーザースキャナ
４ 現像器
５ 中間転写体
１８ 定着器（熱源）
５０ 熱源
６０ 冷却ファン（電動ファン）
４００ トナー補給パイプ
７００ ホッパ
７０ａ〜７０ｅ トナーカートリッジ
７１ａ〜７１ｅ トナー供給パイプ
７２ａ 相変化材料
７３ ホッパフレーム
７４ 断熱カバー
ＡＬ エアーフローパス

Claims (3)

1. シートにトナー像を形成する画像形成手段と、
   シート上のトナー像を加熱する画像加熱手段と、
   前記画像形成手段へトナーを補給するためのトナー補給容器と、
   前記トナー補給容器の下方にその底面部が位置するように構成された熱伝導性の金属フレームと、
   前記金属フレームの底面部の下面側に固定され前記トナー補給容器から前記画像形成手段へトナーを搬送するトナー搬送パイプと、
   前記トナー搬送パイプの下方に位置し前記画像加熱手段との間でエアーフローパスを形成するためのカバーと、
   前記エアーフローパスにおいてエアーフローを生じさせるためのファンと、
   前記金属フレームの底面部の下面側に取り付けられ、前記ファンが作動しているときエアーフローにより固相状態を維持するように構成され、且つ、前記ファンが停止したことに伴い前記トナー搬送パイプがトナーのガラス転移温度よりも高温とならないように固相状態から液相状態へ相変化可能な相変化材と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記金属フレームの底面部の上面側に取り付けられ、前記ファンが作動しているときエアーフローにより固相状態を維持するように構成され、且つ、前記ファンが停止したことに伴い前記トナー搬送パイプがトナーのガラス転移温度よりも高温とならないように固相状態から液相状態へ相変化可能な相変化材を有することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 前記相変化材は容器に密封されていることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。