JPH09297480A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、本体性能を低下させることなく、
かつ、高価な部品を使用することなく、定着装置近傍の
昇温を緩和することが可能で、さらには、定着装置ロー
ラー間のニップ入り口で発生した水蒸気を効率良く排出
することが可能な画像形成装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 定着ローラー２６の上部に遮蔽板４０を
設け、該遮蔽板４０上に備えられたクリーニング部材４
２の後方に、定着ローラー２６と平行した風路Ａを形成
し、定着装置上部の動作部を冷却する。また、遮蔽板４
０の定着ローラー２８の近傍であって、クリーニング部
材４２の下方に、風路と連結する穴ａを設け、転写材が
ローラー対のニップに進入する際に、クリーニング部材
４２が軸Ｃを中心に揺動することにより、穴ａを開口さ
せ、領域Ｂで発生する水蒸気を定着装置外へ排出可能と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機やプ
リンターとされる電子写真方式あるいは静電気録方式の
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず図６に沿って従来のレーザープリン
ターについて概略説明する。図６において１１７は一次
帯電器としての帯電ローラーであり、該帯電ローラー１
１７は像担持体１１５に圧接するように配設されてい
る。そして、該帯電ローラー１１７には画像形成動作の
開始により高圧電源（図示せず）から電圧が印加されて
おり、潜像形成に先立って像担持体１１５を一様に帯電
する。

【０００３】一方、レーザーダイオードを有するスキャ
ナー部１３０においては、レーザーダイオードが画像信
号に対応して発光し、スキャナーモーターによって高速
回転しているポリゴンミラー１３１へ照射する。そし
て、ポリゴンミラー１３１は、レーザー光を反射させ、
このレーザー光を結合レンズ１３２及び反射ミラー１３
３を介して像担持体１１５の外周面に照射し、該像担持
体１１５の外周面を画像信号に対応して選択的に露光す
ることにより、像担持体１１５に静電潜像を形成する。

【０００４】次に、この静電潜像は、像担持体１１５の
回転に伴って、現像装置１１３の現像スリーブ１１３ａ
との対向部まで搬送され、該現像スリーブ１１３ａ上に
担持されたトナーにより、可視像化される。

【０００５】また、給紙部１１８ａ，１１８ｂはレジス
トローラー１０８へ転写材１０２ａ、１０２ｂを給送す
るためのものであり、装置本体の底部に装填した転写材
１０２ａ、１０２ｂを収納する給紙カセット１０１ａ、
１０１ｂを有している。画像形成時には、画像形成動作
及び給紙カセット選択に応じて給紙ローラー１０３ａ若
しくは１０３ｂが回転し、カセット１０１ａ若しくは１
０１ｂ内から転写材１０２ａ若しくは１０２ｂを一枚ず
つ分離してレジストローラー１０８へ給送した後、レジ
ストローラー１０８は、給紙部より給送されてきた転写
材を印字タイミングに合わせて転写ローラー１１０へ送
り出す。

【０００６】そして、転写ローラー１１０は、像担持体
１１５上に形成された可視画像を転写材１０２ａ，１０
２ｂに転写する。この時、転写材１０２ａ，１０２ｂに
転写し切れず像担持体上に残ったトナーは、クリーニン
グブレード１１６によりクリーニングされる。

【０００７】以上のようにトナー像を転写された転写材
１０２ａ，１０２ｂは、定着装置１２５へと搬送され、
定着ローラー１２６と、これに圧接して転写材１０２
ａ、１０２ｂに熱と圧力とを加える加圧ローラー１２７
との間に形成されるニップに進入し、これらのローラー
によって挟持搬送されながら加熱及び加圧され、トナー
像が転写材１０２ａ、１０２ｂに定着される。

【０００８】その後、定着装置１２５によりトナー画像
を定着した転写材１０２ａ、１０２ｂは、排紙ローラー
１３４、１３５、１３６により選択された排紙トレイ１
３７ａもしくは１３７ｂに排出される。

【０００９】以上が図６に示す画像形成装置の概略の動
作であるが、上述したように、未定着トナー像を定着さ
せるための定着装置は、トナーを溶融するために加熱さ
れた状態にあり、定着ローラー表層は非動作時でも１６
０℃以上になる。したがって、定着装置の周囲の雰囲気
温度は、同じ本体内部と比べてもかなり高くなるため、
他の動作部及び部品さらには画像への影響などを考慮
し、強制的に冷却する必要がある。

【００１０】そこで、従来ではファン１３８を用いてダ
クト（図示せず）より本体外部より空気を導入し、本体
内の風路を介して定着装置周辺の熱せられた空気を図中
矢印のように本体外部へ排出していた。

【００１１】この時のファン１３８の配置は、定着装置
に近づき過ぎると直接定着装置そのものの熱を奪ってし
まい、本体の立ち上げ時間等の本体性能に大きく影響を
及ぼすことになるため定着装置の温調に影響がない離れ
た位置に配置していた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、風路を形成する上において、特に定着装
置上部の部材は特に高熱になるため、断熱性に優れた材
料を使用する必要があり、極めて高価なものであった。
さらには、定着装置上部は断熱部材によって遮蔽されて
おり、転写材が定着装置のローラー間のニップに進入す
る際に発生する水蒸気を遠方のファンで引くのは困難で
あり、引ききれなかった水蒸気は近傍の部品等に付着し
水滴となり転写材上に落下し、良好な画像が得られない
こともあった。

【００１３】そこで、本発明は、定着装置近傍にファン
を配置しても、本体性能を低下させることなく、かつ、
高価な部品を使用することなく、定着装置近傍の昇温を
緩和することが可能であり、さらには、定着装置のロー
ラー間のニップ入り口で発生した水蒸気を効率良く排出
することが可能で、転写材及び定着装置近傍の動作部へ
の影響を抑え、安定した良好な出力画像を形成する画像
形成装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、電子写真方式を用いて転写材に
転写された未定着現像剤像を熱ローラーにより定着させ
る定着装置を有する画像形成装置において、上記定着装
置の上部に定着装置からの熱を遮断する遮断部材を有
し、該遮断部材の上部には風路が形成され、該遮断部材
の上記熱ローラー近傍には該風路と連通する開口部が形
成されており、該開口部近傍には該開口部を開閉自在と
する蓋部材が設けられていることにより達成される。

【００１５】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明において、蓋部材は定着装
置に転写材が進入するタイミングに合わせて開閉動作を
行うように設定されていることにより達成される。

【００１６】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、上記第２の発明において、画像形成装
置は、露光手段と、像担持体と、複数の現像装置と、中
間転写体と、転写装置とを備え、蓋部材は、該中間転写
体のクリーニング部材を兼ねていることにより達成され
る。

【００１７】つまり、本出願に係る第１の発明において
は、遮断部材の上部に風路を設け、該遮断部材には該風
路と連通する開口部を設けることにより、定着装置周辺
を効率良く冷却し、かつ定着装置自体の必要な熱量は極
力奪わず、定着装置を動作可能温度までスムーズに立ち
上げることにより、本体の性能を犠牲にすることなく、
鮮明で良好な出力画像を得る。さらに、上記開口部を定
着装置の転写材入口の上部に設けることにより、転写材
が熱ローラー間に進入する際に発生する水蒸気を強制的
に排出し、他の動作部への悪影響及び水滴の転写材への
落下を防ぎ、鮮明で良好な出力画像を得る。

【００１８】また、本出願に係る第２の発明において
は、上記第１の発明の蓋部材は定着装置に転写材が進入
するタイミングに合わせて開閉動作を行うので、水蒸気
が発生する必要時にのみ開口部を開状態とし、定着装置
の熱を必要以上に奪うことがない。

【００１９】さらに、本出願に係る第３の発明におい
て、上記第２の発明の画像形成装置は、露光手段と、像
担持体と、複数の現像装置と、中間転写体と、転写装置
とを備え、蓋部材は、該中間転写体のクリーニング部材
を兼ねているので、中間転写体から転写材への転写終了
後の該クリーニング部材によりクリーニング開始のタイ
ミングで水蒸気を排出する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。本実施形態の定着装置２５
は、図１に示すように、中空ローラーの内部にそれぞれ
ヒータ２８，２９を有した定着ローラー２６及び加圧ロ
ーラー２７のローラー対を備えており、該ローラー対の
上部には遮蔽部材としての定着装置遮蔽板４０が設けら
れている。

【００２１】この定着装置遮蔽板４０の上部には、中間
転写体９をクリーニングするためのクリーニング部材４
２が配設され、さらに該クリーニング部材４２の後方に
は、図２の矢印Ａに示すような定着装置２５内のローラ
ー対と平行した風路が形成されており、定着装置２５上
部の動作部を冷却している。但し、定着装置２５内部に
は、空気を流さず、定着装置２５自体の冷却は行わな
い。

【００２２】したがって、定着装置２５周辺を効率良く
冷却することができ、かつ定着装置２５自体の必要な熱
量は極力奪わずに済むので、定着装置２５を動作可能温
度までスムーズに立ち上げらることができ、本体の性能
を犠牲にすることなく、鮮明で良好な出力画像を得るこ
とができる。

【００２３】また、この定着装置遮蔽板４０の定着ロー
ラー２８の近傍であって、クリーニング部材４２の下方
には、図３に示すような風路と連結する開口部としての
穴ａが開いており、転写材がローラー対のニップに進入
する際に発生する水蒸気を定着装置外へ排出可能になっ
ている。

【００２４】この穴ａは、図４に示すように転写材２が
ローラー対のニップに進入する前は、蓋部材としても機
能する中間転写体９のクリーニング部材４２のホルダー
２０２により塞がれている。しかし、転写材２がローラ
ー対のニップに進入するのと同時に中間転写体９のクリ
ーニング部材４２が動作し、ホルダー２０２が軸Ｃを中
心に揺動し、帯電ローラー２０１を中間転写体９に当接
させるため、図５に示すようにホルダー２０２の揺動に
より塞がれていた穴ａが開口し、Ｂで発生した水蒸気を
矢印のようにＡの風路によって強制的に機外へ排出す
る。

【００２５】したがって、定着装置の上部を遮蔽板４０
により遮蔽しつつ、水蒸気の除去を行うことが可能とな
り、水滴の転写材への落下を防いで鮮明で良好な出力画
像を得ることができる。

【００２６】以下、図１を用いて本実施形態におけるカ
ラー画像形成装置の全体の動作と共に、上記定着装置２
５における水蒸気の除去動作について説明する。

【００２７】先ず、画像信号がレーザーダイオードに与
えられると、このレーザーダイオードにより画像信号に
対応する画像光がポリゴンミラー３１へ照射され、スキ
ャナーモーターによって高速回転する該ポリゴンミラー
３１により反射された画像光は、結像レンズ３２及び反
射ミラー３３を介して一定速度で回転する像担持体１５
の表面を選択的に露光する。

【００２８】一方、クリーニング装置の容器１４に支持
され、ドラムユニット１３として一体的にプリンター本
体に対して着脱自在となっている像担持体１５は、直径
約６０ｍｍのアルミニウムシリンダーの外側に有機光導
電体層を塗布して反時計回りに回転自在に構成されてお
り、上記露光に先立って、接触帯電方式を用いた帯電手
段１７により、その表面は一様に帯電した状態となって
いる。

【００２９】したがって、上記露光が行われることによ
り、像担持体１５の表面には、静電潜像が形成され、こ
の静電潜像は像担持体１５の回転に伴って、次の現像手
段との対向位置へと搬送される。

【００３０】この現像手段は、イエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの各色現像を可能とする３個の回転現像
器２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃと１個の黒現像器２１Ｂから
構成されている。

【００３１】まず、回転現像器２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ
は、軸２２を中心として回転する現像ロータリー２３に
それぞれ着脱可能に保持され、画像形成に際しては各現
像器が現像ロータリー２３に保持された状態で軸２２を
中心に回転移動し、所定の現像器が、像担持体１５に対
向した位置に止まり、さらに現像スリーブが像担持体１
５に対し微小間隔（３００μｍ程度）をもって対向する
ように位置決めされた後、像担持体１５の静電潜像に対
応して可視像を形成する。

【００３２】カラー画像形成時には、中間転写体９の一
回転毎に現像ロータリー２３が回転し、イエロー現像器
２０Ｙ、マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ、
次いで黒現像器２０Ｂの順で現像工程がなされる。

【００３３】図１では、イエロー回転現像器２０Ｙが像
担持体ユニットに対向した位置に位置決め静止している
状態を示している。回転現像器２０Ｙは容器内のトナー
を送り機構によって塗布ローラー２０ＹＲへ送り込み、
時計方向に回転する塗布ローラー２０ＹＲ及びスリーブ
２０ＹＳの外周に圧接されたブレード２０ＹＢによって
時計方向に回転するスリーブ２０ＹＳの外周にトナーを
薄層塗布し、かつトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）し
て、スリーブ２０ＹＳに現像バイアスを印加することに
より、潜像が形成された像担持体１５上にトナー現像を
行う。

【００３４】次に、このトナー像は、像担持体１５の外
周速度と同期して時計回りに回転する中間転写体９に一
旦転写され、以下同様にしてマゼンタ現像器２０Ｍ、シ
アン現像器２０Ｃによるトナー現像と、中間転写体９へ
の転写が行われる。

【００３５】そして、最後に黒現像器２１Ｂによる現像
が行われる。この黒現像器２１Ｂは固定現像器であり、
像担持体１５に対向した位置に現像剤担持体たる現像ス
リーブ２１ＢＳが像担持体１５に対し微小間隔（３００
μｍ程度）をもって配置されている。そして、黒現像器
２１Ｂの容器内のトナー送り機構によって、スリーブ２
１ＢＳ側へトナーを送り込み、スリーブ２１ＢＳの外周
に圧接された塗布ブレード２１ＢＢによって時計方向に
回転するスリーブ２１ＢＳの外周にトナーを薄層塗布
し、かつトナーへ電荷を付与（摩擦帯電）しつつ、スリ
ーブ２１ＢＳに現像バイアスを印加することにより、像
担持体１５の静電潜像に対応してトナー現像を行う。

【００３６】この黒現像器２１Ｂによるトナー像も上記
と同様にして中間転写体９に転写され、結局、中間転写
体９は、４回（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の４色の各画像）にわたり多重転写を受け、電圧を印加
された転写ローラー１０との間に転写材２を挟み込み搬
送することにより、転写材２に中間転写体９上の各色ト
ナー像を同時多重転写する。

【００３７】この転写材２は、カセット１内に収容され
ており、給紙ローラー３、給送ローラー４、重送防止の
リタードローラー５、給紙ガイド６によってレジストロ
ーラー８へと至り、レジストローラー８により中間転写
体９と転写ローラー１０における転写工程に合わせて供
給される。

【００３８】また、転写ローラー１０は金属軸を中抵抗
発泡弾性体で巻いて形成され、上下に移動可能であり、
上記中間転写体９上に４色のトナー像を形成している
間、即ち中間転写体９が複数回転する間はその画像を乱
さぬよう、図１に実線で示すように転写ローラー１０は
下方に位置し、中間転写体９とは離れている。

【００３９】しかし、上記中間転写体９上に４色のトナ
ー像が形成し終わった後、転写材２にカラー画像を転写
するタイミングに合わせて転写ローラー１０は位置にカ
ム部材（図示せず）により図１に示すように細線で示す
上方の位置、即ち転写材２を介して中間転写体９に所定
の圧で押し付けられる。

【００４０】この時同時に転写ローラー１０にはバイア
スが印加され中間転写体９上のトナー画像は転写材２に
転写される。

【００４１】また、本実施形態における中間転写体９
は、直径１８０ｍｍのアルミニウムシリンダー１２の外
周を中抵抗スポンジや中抵抗ゴム等の弾性層１１で覆っ
た構成をしており、回転自在に支持され、一体的に固定
されるギア（図示せず）に駆動を受けて回転する。

【００４２】そして、上述したように、この中間転写体
９にはクリーニング部材４２が配設されており、上述し
たような転写ローラー１０による転写工程の終了後であ
って、転写材２が定着ローラー２６と加圧ローラ２７の
ニップ部に進入するタイミングで、中間転写体９のクリ
ーニングを行うようになっている。

【００４３】このクリーニング部材４２は、帯電ローラ
ー２０１と、帯電ローラー２０１に給電するための電極
（図示せず）と、これらを保持するホルダー２０２と、
クリーニング部材２０２を上記所定のタイミングで中間
転写体９に当接、離間させるためのカム機構２０３と、
当接時のニップを形成するためのばね（図示せず）から
構成されている。

【００４４】また、帯電ローラー２０１は、金属軸を中
抵抗弾性体で巻いてあり、ホルダー２０２に保持されつ
つホルダー２０２の一軸の回転中心Ｃを以て揺動し、像
担持体１５上での画像形成及び中間転写体への一次転写
中（転写ローラー１０による二次転写の始まる前）は、
カム２０３により離間される。しかし、二次転写後の中
間転写体９に対し、上記所定のタイミングでカム２０３
により離間を解除され帯電ローラー２０２が当接する。

【００４５】上述の通り当接した帯電ローラー２０１
は、中間転写体９との摩擦力により中間転写体９に従動
して回転する。したがって、帯電ローラー２０１の外周
差は、中間転写体９の外周差と等速となり、部品精度に
より外径に誤差が発生しても常に等速を保つ。そして、
この時帯電ローラー２０１と中間転写体９での当接ニッ
プで像担持体１５上のトナーの帯電極性と逆極性に帯電
され、一次転写部で次の一次転写（フルカラーの場合は
次の色の一次転写）時に同時に中間転写体９から像担持
体１５に逆転写され、像担持体１５のクリーニング部で
像担持体１５からクリーニングされクリーナー容器１４
に回収される。

【００４６】このクリーニング部材４２が中間転写体９
に対して当接位置に揺動するタイミングは、上述したよ
うに、二次転写の終了した転写材２が定着ローラー２６
と加圧ローラー２７のニップに進入するタイミングであ
り、該転写材２が該ニップに進入する際に加熱により発
生する水蒸気は、ホルダー２０２の揺動によって開状態
となった穴ａから排出される。

【００４７】また、トナー像を保持した転写材２は定着
ローラー２６と加圧ローラー２７とにより搬送される共
に、熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材
２に定着される。

【００４８】この定着動作時においては、定着ローラー
２６と加圧ローラー２７の温度は所定の定着温度まで上
昇しているが、この温度まで上昇させるためのヒータ２
８，２９への通電動作は、転写材２が定着ローラー２６
と加圧ローラー２７のニップ部に到達した時に該定着ロ
ーラー２６と加圧ローラー２７の温度が上記定着温度に
達するように、所定のタイミングで開始される。

【００４９】そして、この時の定着装置内部の温度は、
上記遮蔽板４０により適切な温度に維持されており、定
着装置を動作可能温度までスムーズに立ち上げることが
できる。

【００５０】しかし、定着装置２５の周囲の温度は、上
記遮蔽板４０の上部に設けられた風路により所定の低い
温度に抑えられている。

【００５１】以上のように、本発明によれば、定着装置
自体の必要な熱量は極力奪わずに、所定の性能を維持し
つつ、定着装置周辺を効率良く冷却することができ、か
つ、水蒸気の除去を確実に行って、水滴の転写材への落
下を防ぎ、鮮明で良好な出力画像を得ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明した通り、本出願に係る第１の
発明によれば、定着装置の遮蔽部材の上部に風路を設
け、遮蔽部材に該風路と連通する開閉可能な開口部を設
けることにより、本体の性能を犠牲にすることなく、定
着装置周辺を効率良く冷却することができる。さらに、
定着装置のローラー間に転写材が進入すると同時に、定
着装置上部に設けた開口部を開けることにより、発生し
た水蒸気を効率良く排出することができ、周辺の動作部
への悪影響を抑え水滴の落下を防止することにより鮮明
で良好な出力画像を得ることができる。

【００５３】また、本出願に係る第２の発明によれ
ば、、上記第１の発明の蓋部材は定着装置に転写材が進
入するタイミングに合わせて開閉動作を行うので、本体
の性能を低下させることがない。

【００５４】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記第２の発明の画像形成装置は、露光手段と、像
担持体と、複数の現像装置と、中間転写体と、転写装置
とを備え、蓋部材は、該中間転写体のクリーニング部材
を兼ねており、中間転写体から転写材への転写終了後の
該クリーニング部材によりクリーニング開始のタイミン
グで水蒸気を排出するので、周辺の動作部への悪影響を
抑え水滴の落下を防止することにより鮮明で良好な出力
画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるカラーレーザープ
リンターの断面図である。

【図２】本発明の一実施形態におけるカラーレーザープ
リンターの定着装置近傍の風路概略図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるカラーレーザープ
リンターの定着装置近傍の風路と連結した穴の所在図で
ある。

【図４】本発明の一実施形態におけるレーザープリンタ
ーの定着装置近傍の風路と連結した穴が閉鎖状態にある
ときの図である。

【図５】本発明の一実施形態におけるレーザープリンタ
ーの定着装置近傍の風路と連結した穴が開口状態にある
ときの図である。

【図６】従来のレーザープリンターの断面図である。

【符号の説明】

２ 転写材 ９ 中間転写体 １０ 転写ローラー（転写装置） １５ 像担持体 １７ 帯電手段（帯電装置） ２０Ｙ イエロー現像器（現像装置） ２０Ｍ マゼンタ現像器（現像装置） ２０Ｃ シアン現像器（現像装置） ２１Ｂ 黒現像器（現像装置） ２５ 定着装置 ２６ 定着ローラー（熱ローラー） ２７ 加圧ローラー（熱ローラー） ３０ スキャナー部（露光手段） ３１ ポリゴンミラー（露光手段） ３２ レンズ（露光手段） ３３ 反射ミラー（露光手段） ４０ 遮蔽板（遮蔽部材） ４２ 中間転写体のクリーニング部材 ２０２ クリーニング部材のハウジング（蓋部材） ａ 開口部 Ａ 風路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真方式を用いて転写材に転写され
   た未定着現像剤像を熱ローラーにより定着させる定着装
   置を有する画像形成装置において、上記定着装置の上部
   に定着装置からの熱を遮断する遮断部材を有し、該遮断
   部材の上部には風路が形成され、該遮断部材の上記熱ロ
   ーラー近傍には該風路と連通する開口部が形成されてお
   り、該開口部近傍には該開口部を開閉自在とする蓋部材
   が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 蓋部材は定着装置に転写材が進入するタ
   イミングに合わせて開閉動作を行うように設定されてい
   ることとする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 画像形成装置は、露光手段と、像担持体
   と、複数の現像装置と、中間転写体と、転写装置とを備
   え、蓋部材は、該中間転写体のクリーニング部材を兼ね
   ていることとする請求項２に記載の画像形成装置。