(57)【要約】【課題】端部温度上昇を防止すると共に、内部に配置された各種装置を効率良く冷却して性能の安定した画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置３０の内部に入る直前の記録媒体９４の通路と吸引ファン８８との間に、風路を変更するフラッパ１０２を配置した。フラッパ１０２は、記録媒体９４の通路に並行に延びる軸１０２ａを中心にして、風路９２ａを遮るように開閉する。吸引ファン８８が正回転しているときは、フラッパ１０２は二点鎖線で示されるように開く。従って、風路９２ａを流れる空気を遮らない。一方、吸引ファン８８が逆回転しているときは、外部から入り込んだ空気によって、フラッパ１０２は実線で示すように閉じる。このため、外部から導入された空気の多くは、定着ローラ３０ａの長手方向両端部にいっそう確実に当たってこれを冷却する。【選択図】　　図４
2004021213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１側壁及び第２側壁が形成された所定形状の筐体と、
前記第１側壁に形成された、空気が通り抜ける第１通気口と、
前記第２側壁に形成された、空気が通り抜ける第２通気口と、
所定の正回転方向に回転することにより外部の空気を前記第１通気口から吸引して前記筐体内部を通過させて前記第２通気口から排出させると共に、前記正回転方向とは逆の逆回転方向に回転することにより外部の空気を前記第２通気口から吸引して前記筐体内部を通過させて前記第１通気口から排出させる、前記第２通気口の近傍に配置された吸引ファンと、
前記筐体内部を通過する記録媒体に現像像を加熱定着させる、前記筐体内部に配置された定着器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記吸引ファンは、
前記筐体内部を通過する記録媒体が所定サイズよりも大きいときは、所定方向に正回転し、
一方、前記筐体内部を通過する記録媒体が前記所定サイズ以下のときは、前記所定方向とは反対の方向に逆回転するもの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。
【請求項３】
前記定着器は、
前記吸引ファンの近傍に配置されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記吸引ファンが吸引した外部の空気が流れる風路を変更するフラッパを備えたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フラッパは、
前記吸引ファンと前記定着器との間に配置されたものであり、且つ、前記定着器の定着ローラの長手方向両端部に外部の空気を当てるように風路を変更するものであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に現像像を加熱定着して画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばＬＥＤプリンタやレーザービームプリンタなど）、電子写真ファクシミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサなどが挙げられる。電子写真プリンタの一例を図５を参照して説明する。
【０００３】
図５は、従来の電子写真プリンタの一例を示す模式図である。
【０００４】
電子写真プリンタ１０の下部には、記録媒体１２が積載されたカセットトレイ１４が着脱自在に装着されている。記録媒体１２は、給紙ローラ１６によって一枚ずつ給紙されて、さらに、搬送ローラ１８によってレジストローラ対２０まで搬送される。レジストローラ対２０に到達した記録媒体１２はレジストローラ対２０によって一旦停止させられる。
【０００５】
一方、画像情報を担持したレーザ光５２がレーザースキャナユニット５０から出射されて感光ドラム２２に照射される。これにより感光ドラム２２に静電潜像が書き込まれる。この静電潜像が感光ドラム２２に書き込まれるタイミングと記録媒体１２が搬送されるタイミングとが合うように、レジストローラ対２０が回転し始めて記録媒体１２が再び搬送され始める。
【０００６】
感光ドラム２２に形成された静電潜像は現像装置２４によって現像されて現像像が感光ドラム２２に形成される。この現像像は、感光ドラム２２まで送られた記録媒体１２の表面に、転写ローラ２６によってトナー画像として転写される。トナー画像を転写された記録媒体１２は、感光ドラム２２と転写ローラ２６によって搬送路２８を搬送され、定着装置３０に到達する。定着装置３０に搬送された記録媒体１２は定着ローラ３０ａ及び加圧ローラ３０ｂに挟持されながら搬送されることにより、トナー画像が熱と圧力によって記録媒体１２上に定着される。これにより、記録媒体１２には画像が形成されることとなる。画像が形成された記録媒体１２は、排紙ローラ３２に挟持されながら排出される。
【０００７】
上記したレーザースキャナユニット５０から感光ドラム２２にレーザ光５２を照射するための構成について説明する。
【０００８】
レーザースキャナユニット５０のレーザ発光部（図示せず）から出射されたレーザ光５２は、偏向走査装置のポリゴンモータ５４によって回転させられている多面鏡（以降ポリゴンミラーと言う）５６に走査され、一枚若しくは複数枚のｆθレンズ５８の結像レンズ系を通過し、レーザースキャナユニット５０の横側に配置された感光体ユニット４０の感光ドラム２２を照射してその表面上に結像される。なお、上記したポリゴンモータ５４やポリゴンミラー５６、ｆθレンズ５８などは、レーザースキャナユニット５０の光学フレーム６０に内蔵されている。また、この光学フレーム６０は樹脂製のものであり、音が漏れたりチリが内部に侵入したりすることを防止するために密閉されている。
【０００９】
上記したポリゴンモータ５４は約２２０００回転で回転しているので発熱し易く、また、レーザ光５２を作成する基板（図示せず）からも発熱する。このため、光学フレーム６０の内部の温度は上昇し易い。光学フレーム６０の内部温度が上昇した場合、複数枚のｆθレンズ５８の屈折率が変化して感光ドラム２２の適切な位置に静電潜像が形成されないおそれがある。このため、電子写真プリンタ１０には、レーザースキャナユニット５０を冷却するためのファン７０が配置されている。
【００１０】
また、上記した定着器３０の定着ローラ３０ａには、未定着の現像像を加熱して定着させるためのヒータ（図示せず）が内蔵されている。このヒータは約１７０℃にまで昇温する。定着器には、定着ローラ３０ａに代えてエンドレスフィルムを用いるタイプ（直接加熱タイプ）もある。この直接加熱タイプでは、エンドレスフィルムの内側にヒータが配置されており、定着ローラ３０ａを用いたタイプ（間接加熱タイプ）と同様に、ヒータは高温になる。
【００１１】
ところで、近年、省エネ意識や環境保護意識の高まりから、各種の電子写真装置を使用しないときは定着ヒータの電源をオフすることが必要とされている。このため、電子写真装置には、不使用状態が長時間続いたときは自動的にヒータ電源をオフにすると共に、省電センサなどによって使用者の接近などを検知して自動的にヒータ電源をオンにする機能が備わっているタイプのものがある。
【００１２】
このような省エネタイプの電子写真装置では、ヒータ電源をオンさせた後に定着ローラを迅速に昇温できることが要求される。この要求を満たすために、定着ローラの基体の肉厚を１ｍｍ以下に薄肉化したものがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように定着ローラを迅速に昇温できる定着装置では、「端部温度上昇」という問題がある。この「端部温度上昇」とは、その電子写真装置における最大通紙幅（普及機ではＡ３サイズを縦にしたときの幅）よりも小さい幅（例えばＢ５サイズを縦にしたときの幅）を連続して定着したときに、定着ローラの長手方向両端部の温度が昇温し過ぎることをいう。この「端部温度上昇」が生じる理由は、小さい幅の記録媒体を連続して定着するときは、定着ローラの長手方向中央部に接触する記録媒体にヒータからの熱が伝達するが、長手方向両端部には記録媒体が接触しないので熱が伝達せずに蓄積してこの長手方向両端部が上昇し過ぎるからである。
【００１４】
上記の「端部温度上昇」によって、定着ローラの長手方向両端部を保持する軸受の寿命が短くなることがある。また、「端部温度上昇」後に大きな幅の記録媒体を定着した場合、この記録媒体の幅方向両端部（定着ローラの長手方向両端部に相当する部分）が設定温度よりも高温になって定着異常が発生したり搬送異常が発生したりするおそれがある。このような「端部温度上昇」は、上記した間接加熱タイプの定着装置にも直接加熱タイプの定着装置にも共通する問題である。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑み、「端部温度上昇」を防止すると共に、内部に配置された各種装置を効率良く冷却して性能の安定した画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
（１）互いに対向する第１側壁及び第２側壁が形成された所定形状の筐体と、
（２）前記第１側壁に形成された、空気が通り抜ける第１通気口と、
（３）前記第２側壁に形成された、空気が通り抜ける第２通気口と、
（４）所定の正回転方向に回転することにより外部の空気を前記第１通気口から吸引して前記筐体内部を通過させて前記第２通気口から排出させると共に、前記正回転方向とは逆の逆回転方向に回転することにより外部の空気を前記第２通気口から吸引して前記筐体内部を通過させて前記第１通気口から排出させる、前記第２通気口の近傍に配置された吸引ファンと、
（５）前記筐体内部を通過する空気の風路を遮る記録媒体に現像像を加熱定着させる、前記筐体内部に配置された定着器とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、前記吸引ファンは、
（６）前記筐体内部を通過する記録媒体が所定サイズよりも大きいときは、所定方向に正回転し、一方、前記筐体内部を通過する記録媒体が前記所定サイズ以下のときは、前記所定方向とは反対の方向に逆回転するものであってもよい。
【００１８】
また、
（７）前記定着器は、前記吸引ファンの近傍に配置されたものであってもよい。
【００１９】
さらに、
（８）前記吸引ファンが吸引した外部の空気が流れる風路を変更するフラッパを備えてもよい。
【００２０】
さらにまた、
（９）前記フラッパは、前記吸引ファンと前記定着器との間に配置されたものであり、且つ、前記定着器の定着ローラの長手方向両端部に外部の空気を当てるように風路を変更するものであってもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
【００２２】
図１、図２、及び図３を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００２３】
図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す模式図である。図２は、図１の画像形成装置の一部を示す斜視図である。図３は、吸引ファンを逆回転させたときの空気の流れを示す模式図である。これらの図では、図５に示された構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【００２４】
電子写真プリンタ８０は直方体状の筐体８１を有する。この筐体８１の内部に定着装置３０やレーザースキャナユニット５０などが収容されている。筐体８１には、互いに対向する第１側壁８２と第２側壁８４が形成されている。
【００２５】
第１側壁８２には、空気が通り抜ける第１通気口８２ａ，８２ｂが形成されている。第１通気口８２ａは、第１側壁８２のうちレーザースキャナユニット５０よりも上の部分に形成されており、多数の孔から構成されている。従って、第１通気口８２ａを通る空気はレーザースキャナユニット５０の上を通過する。第１通気口８２ｂは、第１側壁８２のうちレーザースキャナユニット５０よりも下の部分に形成されており、多数の孔から構成されている。従って、第１通気口８２ｂを通る空気はレーザースキャナユニット５０の下を通過する。
【００２６】
第２側壁８４には、空気が通り抜ける第２通気口８４ａが形成されている。第２側壁８４よりも外側には、第２側壁８４に並行に広がる第３側壁８６が形成されている。この第３側壁８６のうち第２通気口８４ａに向き合う部分には第３通気口８６ａが形成されている。従って、第２通気口８４ａを通り抜けた空気は第３通気口８６ａを通って外部に排出される。この逆に、外部から吸引された空気は第３通気口８６ａを通り抜けた後に第２通気口８４ａを通り抜けて筐体８１の内部に入り込む。
【００２７】
第２通気口８４ａの内側でその近傍には、図１や図２に示すように、吸引ファン８８が固定されている。この吸引ファン８８は、定着装置３０に搬送される記録媒体のサイズに応じて正回転若しくは逆回転する。ここでは、記録媒体が大サイズ（電子写真プリンタ８０で画像形成できる最大サイズ若しくはこの最大サイズよりもやや小さいサイズ）のときは、吸引ファン８８は正回転する。一方、記録媒体が小サイズのときは、吸引ファン８８は逆回転する。
【００２８】
吸引ファン８８が正回転したときは、図１に示すように、外部の空気が第１通気口８２ａ，８２ｂを通り抜けて筐体８１の内部に入り込む。第１通気口８２ａを通り抜けた空気９０ａ（風路９０ａ）はレーザースキャナユニット５０及び感光体ユニット４０の上方を通過しながらこれらを冷却し、さらに、定着装置３０と感光体ユニット４０の間を通ってこれらを冷却しながら吸引ファン８８に到達し、第２通気口８４ａ及び第３通気口８６ａを通って外部に排出される。
【００２９】
一方、第１通気口８２ｂを通り抜けた空気９０ｂ（風路９０ｂ）はレーザースキャナユニット５０及び感光体ユニット４０の下方を通過しながらこれらを冷却する。この場合、発熱源の一つであるポリゴンモータ５４が効率良く冷却される。空気９０ｂは、さらに、感光体ユニット４０の現像装置２４の下方を通ってこれを冷却しながら吸引ファン８８に到達し、第２通気口８４ａ及び第３通気口８６ａを通って外部に排出される。
【００３０】
吸引ファン８８が逆回転したときは、図３に示すように、外部の空気が第３通気口８６ａと第２通気口８４ａを通って吸引ファン８８に吸引される。この吸引された空気は感光体ユニット４０などに衝突して上下に分岐し、図３に示すように、３つの風路９２ａ，９２ｂ，９２ｃが形成される。
【００３１】
風路９２ａを流れる空気は、定着装置３０の通紙口３０ｃを通って定着装置３０の内部に入り込んで定着ローラ３０ａや加圧ローラ３０ｂを冷却し、その後、排紙口から排出される。この場合、図２に示すように、定着装置３０に小サイズの記録媒体９４が搬送されているときは、風路９２ａの中央部が記録媒体９４に遮られる。このため、風路９２ａを流れる空気は、通紙口３０ｃの幅方向両端部から定着装置３０に入り込んで定着ローラ３０ａ及び加圧ローラ３０ｂ双方の長手方向両端部に当たってこの長手方向両端部を冷却する。また、風路９２ａを流れる空気は外部から入り込んできたばかりであるので、暖められていない。この結果、定着ローラ３０ａ及び加圧ローラ３０ｂ双方の長手方向両端部が効率良く冷却されるので、この長手方向両端部の温度上昇が抑制される。なお、定着ローラ３０ａ及び加圧ローラ３０ｂを冷却した空気を排出するための廃熱孔を定着装置３０の側壁に形成してもよい。
【００３２】
風路９２ｂを流れる空気は、定着装置３０と感光体ユニット４０の間を通過しながらこれらを冷却し、さらに、レーザースキャナユニット５０の上方を通過しながらこれを冷却し、その後、第１通気口８２ａを通り抜けて外部に排出される。感光体ユニット４０の幅方向（図３の紙面に垂直な方向）両端部は、定着ローラ３０ａの長手方向両端部からの輻射熱を受けて高温になり易いが、定着装置３０と感光体ユニット４０の間を空気が通過する際にこの幅方向両端部は効率良く冷却される。
【００３３】
風路９２ｃを流れる空気は、感光体ユニット４０の現像装置２４の下方を通ってこれを冷却し、さらに、感光体ユニット４０及びレーザースキャナユニット５０の下方を通過しながらこれらを冷却する。この場合、発熱源の一つであるポリゴンモータ５４が冷却される。その後、空気は第１通気口８２ｂを通り抜けて外部に排出される。
【００３４】
上述したように、一台の吸引ファン８８を適宜に正回転若しくは逆回転させることにより、定着ローラ３０ａの長手方向両端部だけでなく、筐体８１の内部に配置された部品や装置を効率良く冷却できるので、性能の安定した電子写真プリンタ８０が得られる。また、一台の吸引ファン８８を使用するので部品点数を増やさずに済み、コストを低減できる。
［第２実施形態］
【００３５】
図４を参照して本発明の第２実施形態を説明する。
【００３６】
図４は、本発明の画像形成装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【００３７】
第２実施形態の電子写真プリンタ１００の特徴は、定着装置３０の内部に入る直前の記録媒体９４の通路と吸引ファン８８との間に、風路を変更するフラッパ１０２を配置した点にある。
【００３８】
フラッパ１０２は、記録媒体９４の通路に平行に延びる軸１０２ａを中心にして、風路９２ａを遮るように開閉する。吸引ファン８８が正回転しているときは、図１に示す風路が形成されるので、フラッパ１０２は二点鎖線で示されるように開く。従って、風路９２ａを流れる空気を遮らない。
【００３９】
一方、吸引ファン８８が逆回転しているときは、図３に示すように、外部から入り込んだ空気によって、フラッパ１０２は実線で示すように閉じる。このため、外部から導入された空気の多くは、定着ローラ３０ａの長手方向両端部にいっそう確実に当たってこれを冷却する。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の画像形成装置では、筐体内部を通過する空気によって定着器が冷却される。また、定着器に組み込まれた定着ローラと加圧ローラに挟持されながら搬送される記録媒体は、筐体内部を通過する空気の風路を遮る。このため、記録媒体が定着ローラの長手方向両端部に接触していないときは、定着ローラの長手方向両端部に空気が当たってこの長手方向両端部が冷却されるので、この長手方向両端部の温度上昇が抑制される。また、吸引ファンを適宜に正回転若しくは逆回転させることにより筐体内部の部品や装置を効率良く冷却できるので、性能の安定した画像形成装置が得られる。
【００４１】
ここで、前記定着器は、前記吸引ファンの近傍に配置されたものである場合は、吸引ファンを逆回転させたときに、吸引ファンが吸引した外部の空気が素早く定着器に当たる。このため、定着器は素早く冷却されるので、定着ローラの長手方向両端部をいっそう効率良く冷却できる。
【００４２】
また、前記吸引ファンが吸引した外部の空気が流れる風路を変更するフラッパを備えた場合は、フラッパによって風路を変更できるので、筐体内部に配置された部品や部材を冷却できる。
【００４３】
さらに、前記フラッパは、前記吸引ファンと前記定着器との間に配置されたものであり、且つ、前記定着器の定着ローラの長手方向両端部に外部の空気を当てるように風路を変更するものである場合は、定着ローラの長手方向両端部をさらにいっそう効率良く冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す模式図である。
【図２】図１の画像形成装置の一部を示す斜視図である。
【図３】吸引ファンを逆回転させたときの空気の流れを示す模式図である。
【図４】本発明の画像形成装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図５】従来の電子写真プリンタの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
３０　定着装置
８０，１００　電子写真プリンタ
８１　筐体
８２　第１側壁
８２ａ，８２ｂ　第１通気口
８４　第２側壁
８４ａ　第２通気口
８８　吸引ファン
１０２　フラッパ
【図１】
2004021213.tif 000003
【図２】
2004021213.tif 000004
【図３】
2004021213.tif 000005
【図４】
2004021213.tif 000006
【図５】
2004021213.tif 000007