(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、小型化された画像形成装置にも適用可能で、定着装置の温度上昇を効果的に防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  定着装置４７とクリーニング装置４６とが対向するように配置された画像形成装置において、クリーニング装置４６の定着装置４７に面した側の隔壁の少なくとも一部４６ｃに、定着装置４７からの輻射熱を反射する反射材を設けた。隔壁の一部４６ｃ自身を反射材としたり、隔壁の一部４６ｃに貼り付け、メッキ、塗布などによって、反射膜４６ｄとして設けてもよい。定着装置４７とその開口部からの輻射熱を反射することで、クリーニング装置の温度上昇を防止する。簡単な構成なので、小型化された画像形成装置にも適用可能である。【選択図】      図２
2005195907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する感光体と、該トナー像を転写媒体上に転写した後の感光体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、転写媒体上のトナー像を定着するための定着装置とを有し、該定着装置と前記クリーニング装置とが対向するように配置された画像形成装置において、
前記定着装置からクリーニング装置への輻射熱を反射する反射材をクリーニング装置の定着装置に面した側の隔壁の少なくとも一部に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を担持する感光体と、該トナー像を転写媒体上に転写した後の感光体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、転写媒体上のトナー像を定着するための定着装置とを有し、該定着装置と前記クリーニング装置とが対向するように配置された画像形成装置において、
前記定着装置からクリーニング装置への輻射熱を反射する反射材をクリーニング装置と定着装置との間の空間に遮蔽壁として設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記隔壁又は遮蔽壁が反射材であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記反射材が前記隔壁又は遮蔽壁に貼付、メッキ又は塗布により形成された反射膜であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着装置とクリーニング装置との間の空間をダクトの一部として、該ダクトに排気ファンを設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に、電子写真方式を用いた複写機やレーザプリンタなどに利用され、クリーニング手段によって回収したトナーを現像装置に戻して再利用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式等を採用する複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に備えられる定着手段は、内部に加熱用のランプを備えた加熱ローラを有し、この加熱ローラはトナーの溶融に必要な温度まで加熱される。そして、加熱ローラに圧接する加圧ローラとの間に転写紙などの転写媒体を挟み、加熱ローラの熱でトナーを溶融し、転写媒体に定着させるものである。加熱ローラの温度は、トナーの材料によって様々であるが、２００℃近くになり、連続動作時に定着装置に蓄積される熱量は多量になる。
【０００３】
クリーニング装置は、転写媒体にトナー像を転写した後の感光体上に残留する微量のトナーを掻き落として集め、回収したトナーを再使用するために現像装置まで搬送する装置である。
【０００４】
画像形成装置のコンパクト化の要請からクリーニング装置は定着装置の近傍に配置されており、定着装置の熱がクリーニング装置にも伝達され易くなっている。クリーニング装置が高温になると、中にあるトナーが凝集し、クリーニング機能が阻害されるという問題が生じる。
【０００５】
この問題に対し、従来は、３通りの解決方法が考えられてきた。第１は、特許文献１に記載された方法で、定着装置から熱を漏らさない方法である。そのために、この特許文献１では、定着ローラの近傍周囲に熱シールド板を配置して外部に熱がもれるのを防いでいる。
【０００６】
第２は、特許文献２に記載された方法で、定着装置とクリーニング装置との間に複数の壁板を相互の間に空間を保持した状態で配置して断熱する方法である。
【０００７】
第３は、特許文献３に記載された方法で、定着装置とクリーニング装置との間にダクトを設け、ここに溜まった熱気をファンで排出する方法である。
【０００８】
しかしながら、前記第１の方法は、定着装置の外周からの熱の伝達は防止できるが、定着装置には、転写媒体が進入するための開口部があり、この開口部がクリーニング装置に対向しているので、開口部からの複写熱を防止できないという問題がある。
【０００９】
前記第２の方法では、連続運転の場合には、壁板自身の温度が上昇するので、この壁板からの熱の伝達を防止できない。
【００１０】
第３の方法は、構造が複雑になり、コストアップとなる。また、対流による伝熱は防止できるが、輻射による熱は伝達されてしまう。
【００１１】
さらに、第２及び第３の方法は、定着装置とクリーニング装置の間に広いスペースが必要となり、画像形成装置のコンパクト化の要請に反するものとなっていた。
【特許文献１】特許第３１３２７６２号
【特許文献２】特開平１１−２４２３６７号
【特許文献３】特開平１０−２２８２２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような実情に鑑み、簡単な構成で、小型化された画像形成装置にも適用可能で、定着装置の開口部からの輻射熱を遮断し、クリーニング装置の温度上昇を効果的に防止することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために本願の請求項１に記載の発明は、トナー像を担持する感光体と、該トナー像を転写媒体上に転写した後の感光体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、転写媒体上のトナー像を定着するための定着装置とを有し、該定着装置と前記クリーニング装置とが対向するように配置された画像形成装置において、前記定着装置からクリーニング装置への輻射熱を反射する反射材をクリーニング装置の定着装置に面した側の隔壁の少なくとも一部に設けたことを特徴としている。
【００１４】
また、本願の請求項２の発明は、トナー像を担持する感光体と、該トナー像を転写媒体上に転写した後の感光体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置と、転写媒体上のトナー像を定着するための定着装置とを有し、該定着装置と前記クリーニング装置とが対向するように配置された画像形成装置において、前記定着装置からクリーニング装置への輻射熱を反射する反射材をクリーニング装置と定着装置との間の空間に遮蔽壁として設けたことを特徴としている。
【００１５】
本発明の請求項１又は２によれば、定着装置及びその開口部からの輻射熱即ち赤外線がクリーニング装置に向かって進むが、クリーニング装置の隔壁の一部又は、途中にある遮蔽壁のいずれかに設けられた反射材によって反射され、クリーニング装置の温度上昇を抑制する。これによって、クリーニング装置内にあるトナーが凝集することを防止することができる。
【００１６】
本願の請求項３の発明は、前記隔壁又は遮蔽壁が反射材であることを特徴としている。
【００１７】
本願の請求項４の発明は、前記反射材が前記隔壁又は遮蔽壁に貼付、メッキ又は塗布により形成された反射膜であることを特徴としている。
【００１８】
本願の請求項５の発明は、前記定着装置とクリーニング装置との間の空間をダクトの一部として、該ダクトに排気ファンを設けたことを特徴としている。定着装置とクリーニング装置との間に溜まった熱気を排気ファンで排気することで、さらにクリーニング装置内の温度の上昇を抑える。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、隔壁の一部に反射材を設けるだけであり、請求項２の発明の場合も、反射材を設けた遮蔽壁を取り付けるだけでよいので、構造が簡単で、クリーニング装置の温度上昇を効果的に防止し、かつ、小型化された画像形成装置にも適用可能であるという効果を奏する。
【００２０】
請求項１及び請求項２のいずれでも、従来防止できなかった定着装置の開口部からの輻射熱を防止することができるという効果を奏する。
【００２１】
請求項３のように隔壁又は遮蔽壁自身が反射材で形成された構成とすることによって、構成をさらに簡単なものにすることができる。
【００２２】
請求項４のように、反射材を隔壁又は遮蔽壁に貼り付けたり、メッキしたり、塗料などを塗布したりすることにすれば、反射材を多様な素材から選択することができ、また、隔壁や遮蔽壁を断熱構造とすることでさらに断熱効果を上げることができる。
【００２３】
請求項５によれば、定着装置からの複写熱は反射材で反射し、対流熱はダクト内の空気を排気ファンで排気することでさらにクリーニング装置内の温度の上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置１００の断面構成を示す図である。自動原稿給送手段２０（以下、ＡＤＦと言う）は、原稿ｄの片面又は両面を読み取るための給紙を行う手段である。
【００２５】
画像読取装置３０は、コンタクトガラス２２上を通過する原稿ｄ又はプラテンガラス２３上に載置された原稿ｄを光学的にスキャンして読み取って画像データを生成するものである。画像読取装置３０は、光源３１、ミラー３２，３３，３４，結像光学系３５及びＣＣＤ３６、並びに、図示されていない光学系駆動手段とから構成される。
【００２６】
画像形成部４０は画像データを電子写真方式により記録媒体としての転写紙Ｓ上に記録するところである。これは、円筒状のドラムからなる感光体４１の周囲に配置された帯電装置４２、現像装置４３、転写装置４４、分離装置４５、クリーニング装置４６及び定着装置４７を含む。
【００２７】
書込装置５０は、画像読取装置３０で読み込んだ画像データをレーザ光に変換し、ポリゴンミラーで走査して感光体４１上に照射することによって静電潜像を形成する部分である。
【００２８】
給紙カセットからなる給紙装置６０は転写媒体としての転写紙Ｓを収容するもので、複数設けられ、通常は、それぞれに異なるサイズや紙質の転写紙Ｓを収容している。各給紙装置６０では一番上の転写紙Ｓから順に給紙ローラで搬送路に送り出す。搬送路には、最小サイズの転写紙の送り方向サイズより短い間隔で、多数の搬送ローラが設けられている。また、搬送路の感光体４１近傍には、レジストローラ６１がある。
【００２９】
反転搬送装置７０は、表面にプリントされた転写紙Ｓの裏面にプリントするために、転写紙Ｓを反転させるところで、ここから再度画像形成部４０に送り込まれることになる。ここには、切換ガイド７１と、排紙ローラ７２と、反転搬送路７４とがある。
【００３０】
次に、図の画像形成装置で転写紙Ｓに画像を形成する動作を説明する。原稿ｄの給送が可能なＡＤＦ２０の原稿載置部には、原稿ｄの各頁の表面を上にした状態で複数枚載置されている。
【００３１】
原稿ｄの１枚目はローラ２１に沿って回転され、コンタクトガラス２２の上を通過する。コンタクトガラス２２の下には、光源３１とミラー３２とが静止した状態で待機しており、光源３１により原稿ｄの原稿面が照射される。原稿ｄからの反射光は、ミラー３２，３３，３４を介して結像光学系３５に入射し、光電変換手段であるＣＣＤ３６の受光面に像を結び、読み取りを行う。
【００３２】
また、図１において、原稿ｄがプラテンガラス２３上に読み取り面を下に向けた状態で載置された場合には、光源３１、ミラー３２，３３，３４及び結像光学系３５はプラテンガラス２３の下を原稿ｄの一端から他端に向かって走査して読み取りを行う。そして、読み取られた原稿ｄの画像データは、ＣＣＤ３６から図示しない読み取り画像処理部に送り、記憶される。
【００３３】
ＡＤＦ２０によって画像が読み取られた原稿ｄは、排紙皿２５に積載されていく。画像読取装置３０で読み取られた画像データは、所定の画像処理が行なわれた後、記憶される。
【００３４】
一方、転写紙Ｓが積載されている複数の給紙カセット６０のいずれかから、転写紙Ｓが繰り出され、画像形成部４０に給送される。
【００３５】
画像形成部４０に給送される転写紙Ｓは、搬送路に送り込まれ、多数の搬送ローラで感光体４１に向かう。感光体４１の手前のレジストローラ６１で斜行が修正され、タイミングがとられた後、円筒ドラム状の感光体４１の転写装置４４へ向けて搬送される。
【００３６】
書込装置５０内のレーザダイオードから画像データに応じたレーザ光を感光体４１上に照射し、静電潜像を形成する。この静電潜像を現像装置４３で現像することで、感光体４１上にトナー像を形成する。
【００３７】
このトナー像は感光体４１の下部の転写装置４４により転写紙Ｓに転写される。そして、感光体４１に密着されている転写紙Ｓは分離装置４５により分離される。感光体４１から分離された転写紙Ｓは定着装置４７に入り、トナー像が熱と圧力とにより定着される。このようにして、転写紙Ｓに画像が形成される。
【００３８】
両面モードの場合は、トナー像が定着された転写紙Ｓは、切換ガイド７１を介して下方に搬送され、反転搬送路７４を経由して再度画像形成部４０に送られる。前記原稿ｄの片面の画像形成が終了した画像形成部４０では、感光体４１に付着したトナーがクリーニング装置４６で除去され、続く帯電装置４２により帯電させられ、次の画像形成に備えている。
【００３９】
この状態で転写紙Ｓのもう一方の面（未だ画像形成されていない面）が画像形成部４０に搬入され、画像が形成される。分離装置４５で感光体４１から分離された転写紙Ｓは再度定着装置４７に入って定着される。このようにして、表面と裏面との画像形成が完了した転写紙Ｓ、または、一方の面の画像形成が完了した転写紙Ｓは排紙ローラ７２によって機外に排出される。
【００４０】
図２は、本発明の第１実施例で、図１のクリーニング装置４６と定着装置４７との周辺部を拡大した図である。定着装置４７には、加熱ローラ４７ａとこれに圧着する加圧ローラ４７ｂとがある。符号４８は分離爪を示し、符号４９は除電装置を示す。
【００４１】
クリーニング装置４６は、ケースの開口部にクリーニングブレード４６ａがあり、ケースの下部のクリーニングブレード４６ａと対向する位置にスクリューコンベア４６ｂが収容されている。クリーニングブレード４６ａで感光体４１から掻き落とされたトナーは、ケースの下部に落下し、スクリューコンベア４６ｂにより搬送され、現像装置４３に戻され、再使用される。
【００４２】
ケースの定着装置４７に対向する隔壁の一部４６ｃをハッチングして示すが、この隔壁の一部４６ｃは赤外線を反射する反射材から形成されている。この実施例では、反射材としては金属板を使用している。金属板としては、たとえば、アルミニウム、銀、などの鏡面加工されたものを使用することができる。好ましくはアルミニウムであり、鏡面加工の程度によって反射率を変えることができる。鏡面になっていることによって、定着装置４７からの輻射熱すなわち赤外線を反射し、クリーニング装置４６の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００４３】
隔壁の一部４６ｃは、クリーニング装置４６の定着装置４７に対向する面を覆うので、定着装置４７の開口部４７ｃからの輻射熱も反射することが可能である。すなわち、本発明では、クリーニング装置４６のトナーを収容している部分で、かつ、定着装置４７から輻射熱を受ける部分そのものを反射材でカバーしているので、クリーニング装置４６が定着装置４７からの輻射熱によって温度が上昇するのを、効果的に防止することができる。
【００４４】
また、本発明では、クリーニング装置４６の隔壁の一部４６ｃを反射材に置き換えればよく、簡単な構成にすることができる。隔壁の一部４６ｃは、この実施例では、定着装置４７と対向する側の全面となっているが、トナーが収容される部分とその周辺に限定してもよく、反対に、クリーニング装置４６の隔壁の全て（ケースの全体）を反射材にしてもよい。
【００４５】
図２に示す実施例では、定着装置４７とクリーニング装置４６との間の空間Ａをダクトの一部としており、排気ファン８０を運転することによって、空間Ａ内の熱気を機外に排出することができるようにしている。このような構成にすることによって、特に部品を増加することなく、対流による熱の伝動をも防止することができることになる。
【００４６】
図３は、本発明の第２実施例で、図２の要部に該当する部分を拡大した図である。この実施例では、隔壁の一部４６ｃを断熱材とし、定着装置４７と対向する外側に、点線で示すように、赤外線を反射する薄層状の反射膜４６ｄを形成し反射材としたことを特長としている。
【００４７】
断熱材としては、気相を多く抱き込んで熱伝導率を低下させることができるものがよく、たとえば、グラスウール、各種の繊維類、多孔質セラミックス、ポリウレタンフォーム等を使用することができる。または、熱遮断性のよい材料で、たとえば、合成樹脂であれば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイト、ポリブチレンテレフタレート、フェノール樹脂等を使用してもよい。
【００４８】
なお、隔壁の一部４６ｃは断熱材であることが望ましいが、断熱材に限定されるものではなく、通常の素材でもよい。また、グラスウールや繊維類で隔壁の一部４６ｃを形成する場合は、硬質の素材で包むなどして所望の形状を保持できるようにする。
【００４９】
薄層状の反射膜４６ｄとしては、アルミ箔などの金属薄膜の貼り付け、アルミメッキ、クロムメッキなどの金属メッキ、赤外線反射塗料の塗布などを使用することができる。
【００５０】
図４は、本発明の第３実施例を示す図である。この実施例は、定着装置４７とクリーニング装置４６との間の空間Ａに遮蔽壁９０を設け、この遮蔽壁９０を反射材としたものである。遮蔽壁９０の素材は、図２の実施例で説明した隔壁の一部４６ｃの素材と同じである。
【００５１】
遮蔽壁９０は、開口部４７ｃを含む定着装置４７からの輻射熱が、クリーニング装置４６に当たらない位置に配置するのが原則である。ただし、高温によるトナーの凝集を防止することが目的なので、クリーニング装置４６のうち、少なくとも、トナーが多く収納されているスクリューコンベア４６ｂとその周辺部分を覆うようにすればよく、定着装置４７と対向する部分全てを覆う必要はない。したがって、遮蔽壁９０は単純な平板状のものでも十分目的を達成することができる。
【００５２】
第４実施例として、図面は省略するが、前記遮蔽壁９０に図３の第２実施例で説明した薄層状の反射膜４６ｄと同様の反射膜を遮蔽壁９０の定着装置４７側に形成することとしてもよい。その場合、遮蔽壁９０自身は断熱性の素材としてもよいが、断熱性でなくてもよい。
【００５３】
このような構成にすると、遮蔽壁９０の取り付け場所も小さくてよくなり、定着装置４７とクリーニング装置４６との間が狭い小型の画像形成装置にも適用が容易である。
【００５４】
また、遮蔽壁９０を使用する実施例の場合でも、定着装置４７とクリーニング装置４６との間の空間、すなわち、遮蔽壁９０の両側の空間Ａをダクトの一部とし、図２に示す排気ファン８０で熱気を排気する構成にすることができる。
【００５５】
本発明における反射材の反射率は、トナー凝集を防止する上で、９０％以上であることが好ましく、より好ましくは、９０〜９５％である。反射率は、フーリエ変換赤外分光光度計ＦＴ／ＩＰ−４００（日本分光株式会社製）を使用して測定したものである。
【００５６】
図２の画像形成装置を用い、隔壁の一部４６ｃを各種の反射材で形成して、３０℃、８０％ＲＨの高温高湿な環境条件下で、Ａ４サイズの両面輻射を３０００枚連続して行い、クリーニング装置４６内において、トナーの凝集が発生するか否かの実験を行った。なお、使用したトナーのガラス転移点は５５℃である。
【００５７】
比較例１  隔壁の一部４６ｃに反射材を取り付けないで行った。
実施例１  隔壁の一部４６ｃに反射率が９０％のアルミニウム板を反射材として取り付けて行った。
実施例２  隔壁の一部４６ｃに反射率が９２％のアルミニウム板を反射材として取り付けて行った。
実施例３  隔壁の一部４６ｃに反射率が９５％のアルミニウム板を反射材として取り付けて行った。
【００５８】
上記の実験の結果、比較例１においては、クリーニング装置内の温度が５５℃まで上昇し、多数のトナーの凝集塊が発生したが、本発明の実施例１〜３においては、クリーニング装置内の温度が５２℃以下の温度に維持され、トナーの凝集の発生は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の画像形成装置の断面構成を示す図である。
【図２】図１のクリーニング装置と定着装置との周辺部を拡大した図である。
【図３】本発明の第２実施例で、図２の要部を拡大した図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ        （クリーニング装置と定着装置との間の）空間
Ｓ        転写紙（転写媒体）
４１      感光体
４６      クリーニング装置
４６ｃ    隔壁の一部
４６ｄ    反射膜
４７      定着装置
８０      排気ファン
９０      遮蔽壁
【図１】
2005195907.tif 000003
【図２】
2005195907.tif 000004
【図３】
2005195907.tif 000005
【図４】
2005195907.tif 000006