(57)【要約】【課題】定着ムラの発生を防止することが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】加熱定着器１００及び加圧定着器２００は、加熱定着器１００を覆う加熱断熱部３１０と、加圧定着器２００を覆う加圧断熱部３２０とが一体形成された断熱ユニット３００で覆われている。すなわち、加熱定着器１００と加圧定着器２００との間が、断熱ユニット３００によって断熱されている。このため、加熱定着器１００、特に加熱ローラ１０１の熱が加圧定着器２００に移動するのが防止される。その結果、加圧定着器２００の温度がほぼ同一に維持される。従って、加熱定着器１００で加熱定着されたトナー画像が、さらに加圧定着器２００で加圧定着と加熱定着とが行われることはない。よって、連続して大量にコピーされた場合であっても、定着ムラの発生を防止することができる。【選択図】　　図１
2004085908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源を有する加熱ローラとその加熱ローラに圧接する加圧ローラとからなる加熱定着手段で記録紙上のトナー画像を加熱定着させた後、駆動ローラとその駆動ローラに圧接する加圧ローラとからなる加圧定着手段でトナー画像を永久像として記録紙上に加圧定着させる画像形成装置であって、加熱定着手段と加圧定着手段とを、断熱性を有する隔壁を介して配置した画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、断熱性を有する隔壁は、加熱定着手段及び加圧定着手段のフレームと一体形成した画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、加熱定着手段を冷却する冷却手段を設けた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー画像を記録紙に定着させる機構として、熱定着と圧力定着との２段階で構成された定着機構を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に採用されている電子写真方式の画像形成装置では、バイアス電圧を印加した転写器で感光体ドラム上のトナー画像を記録紙に移行させ、転写器の下流側に設けた定着器でトナー画像を永久画像として記録紙に定着させている。
【０００３】
ところで、定着器としては、プリントスピードの高速化に対応するために熱ローラ方式の定着器、すなわち加熱定着器が主流になっている。ここで、加熱定着器とは、ヒータを有する加熱ローラと、その加熱ローラに圧接する加圧ローラとを備えている。そして、これら２つのローラ間を記録紙を通過する際にトナー画像を記録紙上に定着させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、プリントスピードが高速化すると、定着器でトナー画像を記録紙上に定着させることが困難になってくる。すなわち、高速化に伴い記録紙上のトナー画像が定着器を通過する時間（ニップ時間）が短くなる。その結果、トナー画像の定着ムラが発生する場合があった。なお、ニップ時間に対応して加熱ローラの温度を上昇させる方法も考えられるが、消費電力が増加するため、好ましい方法とは言えない。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、定着ムラの発生を防止することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、熱源を有する加熱ローラとその加熱ローラに圧接する加圧ローラとからなる加熱定着手段で記録紙上のトナー画像を加熱定着させた後、駆動ローラとその駆動ローラに圧接する加圧ローラとからなる加圧定着手段でトナー画像を永久像として記録紙上に加圧定着させる画像形成装置であって、加熱定着手段と加圧定着手段とを、断熱性を有する隔壁を介して配置した。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、断熱性を有する隔壁は、加熱定着手段及び加圧定着手段のフレームと一体形成した。
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、加熱定着手段を冷却する冷却手段を設けた。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る画像形成装置１の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１に示すように、感光体としての感光体ドラム３０は、回転可能に軸支され、その外周面には光導電膜３１が形成されている。
【０００９】
帯電器４０は、導電性刷毛体を植設したブラシローラで構成され、感光体ドラム３０の光導電膜３１を所定電位に一様帯電させる。露光器５０は、ＬＥＤアレイ５１で構成され、感光体ドラム３０の光導電膜３１に光を照射して静電潜像を形成する。
【００１０】
現像器ユニット６０は、トナーを収容するトナーケース６１と、そのトナーケース６１内の下部に配置されて所定電圧が供給される供給ローラ６２と、その供給ローラ６２と感光体ドラム３０との間に位置するようにトナーケース６１の下端開口部に配置されて所定電圧が供給される現像ローラ６３とを備えている。これら供給ローラ６２及び現像ローラ６３によりトナーケース６１から搬送され、且つ所定電位が付与されたトナーは、その付与された電位と感光体ドラム３０上に形成された上記静電潜像の電位との差によって、同静電潜像に選択的に付着される。この静電潜像に付着したトナーにより感光体ドラム３０上にトナー画像が形成される。
【００１１】
トナーケース６１内には、撹拌体６４が回転可能に軸支されている。この撹拌体６４の回転によりトナーケース６１内のトナーが常に撹拌されて、トナーが一様な密度に保たれる。
【００１２】
記録紙カセット７０には、所定サイズの記録紙７１が積層状態で収容されている。半月ローラ７４は、記録紙カセット７０に収容されている最上部の記録紙７１を１枚ずつ送り出す。そして、送り出された記録紙７１は、感光体ドラム３０に向かって移送される。なお、一点鎖線Ｐは、記録紙７１の移送経路を示している。
【００１３】
転写器９０は、感光体ドラム３０の下部に配設され、所定電位に制御される。そして、転写器９０は、その所定電位とトナー画像の電位との差に基づいて、感光体ドラム３０上のトナー画像を記録紙７１上に転写する。
【００１４】
メモリ除去ブラシ９１は、導電性ブラシよりなり、転写後の感光体ドラム３０上に残留するトナーを掻き乱して、感光体ドラム３０上に一様に分散する。
加熱定着器１００は、加熱ローラ１０１及び加圧ローラ１０２から構成され、感光体ドラム３０の記録紙送り出し側に配設されている。加熱ローラ１０１の内部には、加熱定着器１００を所定温度に維持するためのヒータ１０１ａ（例えばハロゲンランプ）が内蔵されている。そして、加熱定着器１００は、記録紙７１が加熱ローラ１０１と加圧ローラ１０２との間に送り込まれることに基づき、主に記録紙７１上のトナー画像を加熱定着する。
【００１５】
加圧定着器２００は、加圧ローラ２０１及び駆動ローラ２０２から構成され、加熱定着器１００の記録紙送り出し側に配設されている。加圧定着器２００は、記録紙７１が加圧ローラ２０１と駆動ローラ２０２との間に送り込まれることに基づき、主に記録紙７１上のトナー画像を加圧定着する。
【００１６】
ところで、加熱定着器１００と加圧定着器２００との２段階に分けただけでは、加熱定着器１００からの熱が加圧定着器２００に移動する。その結果、加圧定着器２００が加圧定着機能に加えて、加熱定着機能をも有することになる。このため、加熱定着器１００で加熱定着されたトナー画像が、さらに加圧定着器２００で加圧定着と加熱定着とが行われることになる。その結果、トナー画像に対して必要以上の加熱定着が行われることとなり、トナー画像の定着ムラが発生する場合があった。
【００１７】
特に、連続して大量にコピーされた場合等のように、記録部が連続して稼働するような場合には、加熱定着器からの熱が加圧定着器に移動して、トナー画像の定着ムラが発生し易かった。
【００１８】
そこで、加熱定着器１００と加圧定着器２００とを断熱性を有する隔壁を介して配置した。すなわち、加熱定着器１００及び加圧定着器２００を耐熱樹脂からなる断熱ユニット３００で覆った。断熱ユニット３００は、加熱定着器１００を覆う加熱断熱部３１０と、加圧定着器２００を覆う加圧断熱部３２０とから構成され、加熱断熱部３１０と加圧断熱部３２０とが一体形成されている。加熱断熱部３１０の上部には、開口部３１１が透設されている。ここで、開口部３１１は、連続記録したときに発生する余剰熱のみが放出される大きさで開口されている。このため、加熱定着器１００、特に加熱ローラ１０１の余剰熱のみが加熱断熱部３１０から放出される。
【００１９】
加熱断熱部３１０と加圧断熱部３２０との間には、記録紙７１の移送経路を除き、断熱ユニット３００の上部から下部までスリット３３０が透設されている。このため、このスリット３３０の間に介在する空気により、加熱断熱部３１０と加圧断熱部３２０とが断熱される。その結果、加熱定着器１００、特に加熱ローラ１０１の熱が加圧定着器２００に移動するのが防止される。
【００２０】
なお、本実施形態においては、以上説明した感光体ドラム３０への帯電、露光、現像、及び記録紙７１への転写、加熱定着、加圧定着という一連のプロセスが一単位の記録プロセスである。
【００２１】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）加熱定着器１００及び加圧定着器２００は、加熱定着器１００を覆う加熱断熱部３１０と、加圧定着器２００を覆う加圧断熱部３２０とが一体形成された断熱ユニット３００で覆われている。すなわち、加熱定着器１００と加圧定着器２００との間が、断熱ユニット３００によって断熱されている。このため、加熱定着器１００、特に加熱ローラ１０１の熱が加圧定着器２００に移動するのが防止される。その結果、加圧定着器２００の温度がほぼ同一に維持される。従って、加熱定着器１００で加熱定着されたトナー画像が、さらに加圧定着器２００で加圧定着と加熱定着とが行われることはない。よって、連続して大量にコピーされた場合であっても、定着ムラの発生を防止することができる。
【００２２】
（２）また、加熱定着器１００を覆う加熱断熱部３１０と、加圧定着器２００を覆う加圧断熱部３２０とが一体形成された断熱ユニット３００で覆われている。このため、加熱断熱部３１０と加圧断熱部３２０とを個別に製造して組み立てる場合に比べて、断熱ユニット３００の製造及び組立が容易となる。従って、製造及び組立コストを低減することができる。
【００２３】
（３）さらに、加熱定着器１００を覆う加熱断熱部３１０の上部には、開口部３１１が透設されている。ここで、開口部３１１は、連続記録したときに発生する余剰熱のみが放出される大きさで開口されている。このため、加熱定着器１００、特に加熱ローラ１０１の余剰熱のみが加熱断熱部３１０から放出される。換言すれば、加熱ローラ１０１に蓄積された熱が加熱断熱部３１０から放出されることはない。従って、加圧定着器２００の温度がほぼ同一に維持されるため、定着ムラの発生を防止することができる。
【００２４】
（４）併せて、加熱定着器１００と加圧定着器２００との間には、スリット３３０が形成されている。このため、スリット３３０に介在する空気による断熱効果を得ることができる。従って、加圧定着器２００の温度がほぼ同一に維持されるため、定着ムラの発生を防止することができる。
【００２５】
（５）加熱定着器１００を加熱断熱部３１０で覆っている。このため、加熱定着器１００の温度をほぼ一定に維持することが容易となる。従って、加熱定着器１００の温度制御が容易になる。
【００２６】
（６）加えて、加熱定着器１００からの熱が加圧定着器２００に移動しないため、加熱定着器１００及び加圧定着器２００から記録紙７１上のトナー画像に加わるエネルギーの総和をほぼ一定にすることができる。その結果、加熱定着器１００の温度制御が容易になる。
【００２７】
（７）さらに、加熱定着器１００の下流側に加圧定着器２００を配置したことにより、加熱定着器１００からの熱が記録紙７１に蓄積された状態で、加圧定着器２００で加圧される。このため、加熱定着器１００の温度を低く設定することができる。従って、消費電力をも抑制することができる。
【００２８】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・加熱定着器１００と加圧定着器２００とを、断熱性を有する隔壁を介して配置する構成であっても良い。また、断熱性を有する隔壁は、加熱定着器１００及び加圧定着器２００のフレームと一体形成する構成にしても良い。このように構成しても、加熱定着器１００、特に加熱ローラ１０１の熱が加圧定着器２００に移動するのが防止される。その結果、定着ムラの発生を防止することができる。
【００２９】
・断熱ユニット３００を構成する加熱断熱部３１０及び加圧断熱部３２０は、加熱定着器１００及び加圧定着器２００のフレームと一体形成する構成にしても良い。
【００３０】
・スリット３３０は、断熱ユニット３００の上部から記録紙７１の移送経路までであっても良い。
・いわゆる放熱フィンを加熱断熱部３１０に、又は断熱ユニット３００に設けた構成にしても良い。このように構成すれば、空気との接触面積が増加するため、断熱ユニット３００の冷却効果を向上させることができる。
【００３１】
・開口部３１１に冷却ファンを設けて、加熱断熱部３１０内を冷却する構成にしても良い。
・画像形成装置１内を冷却するための冷却ファンを画像形成装置１の側壁等に設ける構成にしても良い。ここで、冷却ファンとしては、加熱定着器１００、電源部（図示略）、メイン基板（図示略）を冷却するためのファンであっても良い。このように構成すれば、画像形成装置１内が冷却されるため、画像形成装置１内の温度上昇を抑制することができるとともに、断熱ユニット３００、つまり加熱断熱部３１０及び加圧断熱部３２０をも冷却することができる。また、画像形成装置１内の冷却ファンにより、スリット３３０に空気を通過させることができる。その結果、空気による断熱効果により、加熱定着器１００からの熱が加圧定着器２００に移動するのを防止することができる。
【００３２】
さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
〔１〕熱源を有する加熱ローラとその加熱ローラに圧接する加圧ローラとからなる加熱定着手段で記録紙上のトナー画像を加熱定着させた後、駆動ローラとその駆動ローラに圧接する加圧ローラとからなる加圧定着手段でトナー画像を永久像として記録紙上に加圧定着させる画像形成装置であって、加熱定着手段を断熱性を有するフレームで覆った画像形成装置。このように構成すれば、加熱定着手段からの熱が加圧定着手段に移動することを防止することができる。従って、定着ムラの発生を防止することができる。
【００３３】
〔２〕熱源を有する加熱ローラとその加熱ローラに圧接する加圧ローラとからなる加熱定着手段で記録紙上のトナー画像を加熱定着させた後、駆動ローラとその駆動ローラに圧接する加圧ローラとからなる加圧定着手段でトナー画像を永久像として記録紙上に加圧定着させる画像形成装置であって、加熱定着手段及び加圧定着手段を断熱性を有するフレームで覆った画像形成装置。このように構成すれば、加熱定着手段からの熱が加圧定着手段に移動することを防止することができる。従って、定着ムラの発生を防止することができる。
【００３４】
〔３〕前記〔２〕に記載の画像形成装置において、加熱定着手段と加圧定着手段との間に空間を形成し、装置内のファンにより空間に空気を通過させる画像形成装置。このように構成すれば、空気による断熱効果によって、加熱定着手段からの熱が加圧定着手段に移動することを防止することができる。従って、定着ムラの発生を防止することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明によれば、定着ムラの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）記録部の構成を示す縦断面図。
（ｂ）加熱定着器及び加圧定着器の平面図。
【符号の説明】
１…画像形成装置、１５…記録部、７１…記録紙、１００…加熱定着手段としての加熱定着器、１０１…加熱定着器を構成する加熱ローラ、１０１ａ…加熱定着器を構成する熱源としてのヒータ、１０２…加熱定着器を構成する加圧ローラ、２００…加圧定着手段としての加圧定着器、２０１…加圧定着器を構成する加圧ローラ、２０２…加圧定着器を構成する駆動ローラ、３００…断熱ユニット、３１０…加熱断熱部、３１１…冷却手段としての開口部、３２０…加圧断熱部、３３０…空間としてのスリット。
【図１】
2004085908.tif 000003