JP2000298422A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置本体内の温度上昇を防止できる画像形成
装置を提供する。 【解決手段】 用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する
定着ユニット３０と、装置本体内の空気を吸引して装置
本体内で発生した熱を外部に排出するためのファンモー
タ５２と、外気を装置本体内に導入するとともに装置本
体内の空気を排出手段へと案内する排気経路を形成する
ダクト部５５とを備える画像形成装置において、定着ユ
ニット３０からダクト部５５への空気の流れを阻止する
壁部６３を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、静電写真プロセスが利用されて
いる画像形成装置では、予め所定の極性に帯電された感
光体の表面に原稿画像に対応した静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、感光体の周囲の所定位置に設けら
れた現像手段で現像される。即ち、現像手段から供給さ
れる帯電した微紛体であるトナーによって静電潜像が現
像されて可視化される。感光体上に形成されたトナー像
は、感光体の回転によって転写手段へと達し、転写手段
に搬送されてきた用紙に転写される。その後、転写手段
により転写されたトナー像は、定着手段（定着ユニッ
ト）で転写材に熱的に定着される。

【０００３】このような画像形成装置においては、感光
体と、感光体の表面を帯電させる帯電手段と、感光体上
の残留トナーを除去するクリーニング手段と、トナーを
供給するための現像手段とを一体に収納したプロセスカ
ートリッジを有しているものがある。

【０００４】このようなプロセスカートリッジ式のもの
では、特開平３−１０７９５３号公報に開示されている
ように、帯電手段の放電に伴って発生するオゾンの排除
と定着ユニットから発生する熱の放出とを効率的に行っ
てプロセスカートリッジへの熱の影響を最小限に抑える
ために、プロセスカートリッジの一部をダクト状に構成
するとともに、そのダクト状に構成された部位の排出口
部に放出手段を配置しているものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した技術
では、定着ユニット内の熱は、他の部位よりも高温であ
り、この高温な熱が他の部位とともに排出されているの
で、装置本体内の温度が上昇してしまうという課題があ
った。

【０００６】そこで、本発明は、装置本体内の温度上昇
を防止できる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、用紙に転写されたトナー像を定着する定着ユニット
と、装置本体内の空気を吸引して装置本体内で発生した
熱を外部に排出するための排出手段と、外気を装置本体
内に導入するとともに装置本体内の空気を排出手段へと
案内する排気経路を形成するダクト部とを備える画像形
成装置において、定着ユニットからダクト部への空気の
流れを阻止する阻止手段を備えることを特徴とする。

【０００８】この請求項１に記載の発明では、定着ユニ
ットは、用紙に転写されたトナー像を熱的に定着する。
このときに発生する熱は、装置本体内の他の部位から発
生する熱よりも高温なものとなる。排出手段は、外気と
ともに装置本体内の空気をダクトを介して吸引するが、
このとき、定着ユニットからダクト部へと流れる空気
は、阻止手段により阻止される。

【０００９】定着ユニットの空気の流出を阻止している
ことにより、定着ユニット内で発生した高温な熱が定着
ユニットから流出することを低減でき、装置本体内の温
度の上昇を防止することができる。また、定着ユニット
からの空気の流出を防止していることにより、その分排
出手段による空気の排出流量を小さくすることができる
ので、排出手段にかかる負担を低減することができ、し
かも、騒音をも低減することができる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記定着ユニットは、定着ヒートロー
ラと、定着ヒートローラを収納するユニットケースとを
備え、前記阻止手段は、定着ヒートローラとユニットケ
ースとの間隙に形成された壁部であることを特徴とす
る。

【００１１】この請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、阻止
手段は壁部であり、構成が簡単である。また、壁部が、
定着ユニット内の空気の流出を防止していることによ
り、定着ユニット内の温度を高く保つことができるの
で、定着ヒートローラの温度低下を防止することができ
る。更に、定着ヒートローラの温度低下を防止すること
ができることにより、定着ヒートローラによる発熱の負
担を低減することができるので、消費電力を低減するこ
とができ、省エネルギーが図れる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記壁部は、定着ヒートローラの軸線
方向に延びており、この壁部は、定着ヒートローラの両
端部の一定幅に対応する部分を切欠いていることを特徴
とする。

【００１３】この請求項３に記載の発明では、請求項２
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、定着
ヒートローラの両端部は、用紙が通紙しない部位であ
り、定着ヒートローラの両端部の温度上昇は激しくなっ
てしまうが、両端部から発生する熱は、壁部の切欠きか
ら流出するので、この両端部の温度上昇を低減すること
ができる。従って、定着ヒートローラの全幅温度分布を
略均等にすることができ、定着ユニットの定着性能（定
着品質）がより安定する。また、切欠きを形成するだけ
であり、構成が簡単である。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項２又は３
に記載の発明において、前記壁部は、シリコーン樹脂製
で構成されていることを特徴とする。

【００１５】この請求項４に記載の発明では、請求項２
又は３に記載の発明と同様な作用効果を奏するととも
に、壁部として、耐熱性、耐オゾン性に優れたシリコー
ン樹脂を用いることにより、定着ユニット内の高温保持
性能を向上することができ、壁部の劣化を防止すること
ができる。また、壁部の劣化を防止しているので、定着
ユニット内の気密性の低下を防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。図１は、
画像形成装置の装置本体の内部構造を概略的に示してい
る。図示のように、装置本体は、その表面に画像情報に
対応する静電潜像が形成される像担持体としての感光体
ドラム（以下、単に「感光体」という。）１を有してい
る。

【００１７】感光体１の周囲には、感光体１の表面を帯
電処理する帯電手段である帯電装置２と、帯電処理後の
感光体１に対して光の画像データを照射して感光体１の
表面に静電潜像を形成するレーザ光学系４と、感光体１
の表面に形成された静電潜像をトナー像として顕像化す
る現像手段である現像装置６と、感光体１のトナー像を
用紙に転写する転写手段である転写装置７と、転写処理
後に感光体１を次の複写処理に備えてクリーニングする
クリーニング手段であるクリーニング装置３と、クリー
ニング装置３によって除去された廃トナーを収納するた
めの廃トナー収納部５６とが設けられている。

【００１８】装置本体の下側には、装置本体に対して着
脱自在に取り付けられる第１の給紙装置１０が設けられ
ている。この給紙装置１０は、給紙ローラ１２と、給紙
装置１０内の最上部の用紙Ｐを給紙ローラ１２に押し付
ける底板１１と、給紙ローラ１２の回転によって繰り出
される用紙Ｐを一枚ずつ分離する分離パッド１３とを有
している。

【００１９】また、装置本体には、給紙装置１０から給
紙された用紙Ｐを感光体１と転写装置７との間に向けて
所定のタイミングで送り出すレジストローラ対２０と、
転写装置７により用紙Ｐに転写されたトナー像を定着さ
せるための定着手段である定着ユニット３０と、定着処
理が施された用紙Ｐを受ける排紙トレイ４０とが設けら
れている。定着ユニット３０の排紙方向下流側には、定
着処理が終了した用紙Ｐを排紙トレイ４０に向けて送出
するための排紙ローラ対３４が設けられている。

【００２０】このような構成では、先ず、給紙ローラ１
２が図中矢印方向に回転されて、給紙装置１０の最上部
に位置する用紙Ｐが分離パッド１３で１枚ずつ分離され
ながら送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジスト
ローラ対２０により所定のタイミングで転写装置７へと
搬送される。この間、感光体１は、図中反時計回りに回
転駆動され、帯電装置２によって表面が一様に帯電され
るとともに、レーザ光学系４からのレーザ光を受けてそ
の表面上に静電潜像が形成される。

【００２１】静電潜像は現像装置６から供給されるトナ
ー５によって可視化され、この可視化されたトナー像
は、転写装置７で、感光体１側に搬送されてきた用紙Ｐ
の上面に転写される。そして、画像転写後の用紙Ｐは、
定着ユニット３０により定着され、排紙ローラ対３４に
より、その記録面を下にしたフェイスダウン状態で排紙
トレイ４０上に排出される。なお、画像形成後の感光体
１は、クリーニング装置３で残留トナーが除去される。

【００２２】本実施の形態の画像形成装置では、感光体
１と、帯電装置２と、クリーニング装置３と、現像装置
６と、廃トナー収納部５６とが一体のプロセスカートリ
ッジ５０として構成されている。そして、このプロセス
カートリッジ５０は、装置本体に着脱可能に取り付けら
れ、装置本体の図中右側に設けられた開平可能な前カバ
ー６０（本実施の形態では、装置本体の正面が図中右側
となっている）を介して装置本体から取り出し可能とな
っている。

【００２３】また、前カバー６０内には、第２の給紙装
置６５が設けられている。この給紙装置６５には、給紙
ローラ６７、給紙装置６５内の最上部の用紙Ｐを給紙ロ
ーラ６７に押し付ける底板６６と、給紙ローラ６７の回
転によって繰り出される用紙Ｐを一枚ずつ分離する分離
パッドとを有しており、第１の給紙装置１０と同様に、
用紙Ｐをレジストローラ２０へと搬送できるようになっ
ている。

【００２４】次に、本発明の特徴部分を説明する。図２
は、図１の定着ユニットの近傍を拡大して示す概略構成
図である。図２に示すように、定着ユニット３０は、ヒ
ータ（図示せず）を内蔵した定着ヒートローラ３２と、
定着ヒートローラ３２と対向して圧接する加圧ローラ３
３と、これらローラ３３、３４を収納するユニットケー
ス３６と、壁部（阻止手段）６３とを有しており、各ロ
ーラ３２、３３間のニップ部に用紙Ｐを引き込んで用紙
Ｐ上のトナー像を熱的に定着する。

【００２５】壁部６３は、定着ヒートローラ３２とユニ
ットケ−ス３６との間隙に配置されており、定着ユニッ
ト３０からダクト部５５への空気の流れ（図２の矢印Ｅ
参照）を阻止するようになっている。阻止手段として壁
部６３を形成するだけであり、構成が簡単である。壁部
６３は、図４に示すように、定着ヒートローラ３２の軸
線方向に延びており、この壁部６３の長さは、定着ヒー
トローラ３２の両端部３２ａ、３２ｂに対応する部分の
みが切欠かれている。即ち、本実施の形態では、壁部６
３の長さは、用紙Ｐの最大通紙幅に相当する定着ヒート
ローラ３２の中央部３２ｃに対応する長さとなってい
る。

【００２６】壁部６３は、シリコーン樹脂製で且つ高気
密性のスポンジで構成されている。壁部６３として、耐
熱性、耐オゾン性に優れたシリコーン樹脂を用いること
により、定着ユニット３０内の高温保持性能を向上する
ことができ、壁部６３の劣化を防止することができる。
また、壁部６３の劣化を防止しているので、定着ユニッ
ト３０内の気密性の低下を防止することができる。な
お、壁部６３は、上述の材料に限定されるものではな
い。

【００２７】また、装置本体には、装置本体内の空気を
吸引して装置本体内で発生した熱を外部に排出するファ
ンモータ（排出手段）５２が取り付けられている。この
ファンモータ５２には、これを介して装置本体の外部と
連通するダクト部５５が連結して設けられている。ま
た、プロセスカートリッジ５０には、高温の空気が感光
体１側へ流れるのを防止する感光体保護シャッタ５１が
装着されている。保護シャッタ５１は、プロセスカート
リッジ５０に支持された支軸５１ａに回動可能に保持さ
れており、図示のセット状態では、ファンモータ５２に
連結されたダクト部５５とともに排気経路（ダクト空
間）を形成する。

【００２８】図３に示すように、ファンモータ５２に連
結されたダクト部５５とともに排気経路を形成する感光
体保護シャッタ５１の上面には、感光体１の幅方向に沿
って（感光体１の全幅で）、複数の仕切りリブａ〜ｅが
設けられている。これらのリブａ〜ｅは、定着ユニット
３０側からの高温の空気をダクト部５５に向けてスムー
ズに案内するように、所定の方向に沿って延びている。

【００２９】ダクト部５５は、ファンモータ５２へと延
びる装置本体のフレーム部分５３と、排紙トレイ４０の
一部を成し且つフレーム部分５３と対向するカバー部分
５４とによって形成されている。このように、装置本体
の既存構成部品の形状を利用してダクト部５５を形成す
れば、新たに専用部品を設けることなく排気経路を形成
することが可能となり、部品点数の削減が図れる。

【００３０】次に、上述した構成に基づき本実施の形態
の作用を説明する。定着ユニット３０は、用紙Ｐに転写
されたトナー像を熱的に定着する。このときに発生する
熱は、装置本体内の他の部位から発生する熱よりも高温
なものとなる。一方、ファンモータ５２の吸引により、
図２の矢印Ｃで示す方向から装置本体内に吸引された外
気は、矢印Ａで示す定着ユニット３０内、及び矢印Ｂで
示すダクト部５５を通って外部に排出される。また、矢
印Ｄで示す装置本体内の空気は、ダクト部５５を通って
外部に排出される。

【００３１】定着ユニット３０内の空気は、矢印Ａ方向
に流れて、矢印Ｄで示す装置本体内の空気とともにダク
ト部５５に流れ込もうとするが、この空気の流れは、壁
部６３により阻止されているので、定着ユニット３０か
らの高温な熱が装置本体内に流出するのを低減できる。
従って、装置本体内の温度の上昇を防止することができ
る。また、定着ユニット３０からの空気の流出を低減し
ていることにより、矢印Ｄで示す装置本体内の空気の流
れを更に速くすることができ、その分、ファンモータ５
２による空気の排出流量を小さくすることができるの
で、ファンモータ５２にかかる負担を低減することがで
き、しかも、騒音をも低減することができる。

【００３２】また、壁部６３が、定着ユニット３０内の
空気の流出を防止していることにより、定着ユニット３
０内の温度を高く保つことができるので、定着ヒートロ
ーラ３２の温度低下を防止することができる。これによ
って、定着ヒートローラ３２に内蔵されているヒータへ
の負担を低く（ヒータの点灯率を低く）することができ
るので、消費電力を低減でき、省エネルギーが図れる。

【００３３】一方、定着ヒートローラ３２と加圧ローラ
３３とが用紙Ｐを狭持しているとき、定着ヒートローラ
３２の両端部３２ａ、３２ｂには、用紙Ｐが介在してお
らず、この部分の温度の上昇が激しくなるが、壁部６３
の長さを定着ヒートローラ３２の中央部３２ｃに相当す
る長さにすることで、この両端部３２ａ、３２ｂからの
熱を排出することができる（図２及び図４の矢印Ｅ参
照）。従って、定着ヒートローラ３２の両端部３２ａ、
３２ｂの温度上昇を低減することができ、定着ヒートロ
ーラ３２の全幅温度分布を略均等にすることができ、通
紙サイズによらず定着ユニット３０の定着性能（定着品
質）がより安定する。

【００３４】例えば、定着ヒートローラ３２の幅に対し
て通紙幅の小さい小サイズ紙を連続通紙すると、定着ヒ
ートローラ３２の温度上昇が特に著しく、従来において
は、定着ヒートローラ３２の各部位の温度を検知するセ
ンサからの検知により、定着ヒートローラ３２の中央部
３２ｃと、両端部３２ａ、３２ｂとを個別に加熱するヒ
ータをそれぞれ制御していた。このため、部品点数が増
加し、ヒータへの制御が複雑なものとなってしまってい
たが、本実施の形態では、上述のセンサが必要なく、ヒ
ータも一本で済むので、部品点数の削減も図れる。

【００３５】本発明は、上述の実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、本実施の形態では、壁部６３
は、定着ヒートローラ３２の中央部３２ｃに相当する長
さにしていたが、壁部６３を定着ヒートローラ３２の全
長に相当する長さにして、定着ヒートローラ６３の両端
部の一定幅に対応する部分を切欠いた構成にしても良
い。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、阻止手段
が、定着ユニットの空気の流出を阻止していることによ
り、定着ユニット内で発生した高温な熱が定着ユニット
から流出することを低減でき、装置本体内の温度の上昇
を防止することができる。また、定着ユニットからの空
気の流出を防止していることにより、その分排出手段に
よる空気の排出流量を小さくすることができるので、排
出手段にかかる負担を低減することができ、しかも、騒
音をも低減することができる。

【００３７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、阻止手段は壁
部であり、構成が簡単である。また、壁部が、定着ユニ
ット内の空気の流出を防止していることにより、定着ユ
ニット内の温度を高く保つことができるので、定着ヒー
トローラの温度低下を防止することができる。更に、定
着ヒートローラの温度低下を防止することができること
により、定着ヒートローラによる発熱の負担を低減する
ことができるので、消費電力を低減することができ、省
エネルギーが図れる。

【００３８】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、定着ヒートロ
ーラの両端部から発生する熱は、壁部の切欠きから流出
するので、この両端部の温度上昇を低減することができ
る。従って、定着ヒートローラの全幅温度分布を略均等
にすることができ、定着ユニットの定着性能（定着品
質）がより安定する。また、切欠きを形成するだけであ
り、構成が簡単である。

【００３９】請求項４に記載の発明では、請求項２又は
３に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、壁部と
して、耐熱性、耐オゾン性に優れたシリコーン樹脂を用
いることにより、定着ユニット内の高温保持性能を向上
することができ、壁部の劣化を防止することができる。
また、壁部の劣化を防止しているので、定着ユニット内
の気密性の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略
構成図である。

【図２】図１の定着ユニット近傍を拡大して示す概略構
成図である。

【図３】シャッタを示す斜視図である。

【図４】定着ローラ周辺を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

３０ 定着ユニット ３２ 定着ヒートローラ ３６ ユニットケース ５２ ファンモータ（排出手段） ５５ ダクト部 ６３ 壁部（阻止手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙に転写されたトナー像を定着する定
   着ユニットと、装置本体内の空気を吸引して装置本体内
   で発生した熱を外部に排出するための排出手段と、外気
   を装置本体内に導入するとともに装置本体内の空気を排
   出手段へと案内する排気経路を形成するダクト部とを備
   える画像形成装置において、 定着ユニットからダクト部への空気の流れを阻止する阻
   止手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記定着ユニットは、定着ヒートローラ
   と、定着ヒートローラを収納するユニットケースとを備
   え、前記阻止手段は、定着ヒートローラとユニットケー
   スとの間隙に形成された壁部であることを特徴とする請
   求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記壁部は、定着ヒートローラの軸線方
   向に延びており、この壁部は、定着ヒートローラの両端
   部の一定幅に対応する部分を切欠いていることを特徴と
   する請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記壁部は、シリコーン樹脂で構成され
   ていることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形
   成装置。