(57)【要約】【課題】定着装置の近傍に配置される画像形成部の温昇を抑制することを、複雑なダクトの引き回しによるコストの上昇及び排気ファンの騒音、並びに、排気ファンを大きくすることによるコストの上昇及び排気ファンの騒音を抑制することで実現すると共に、定着装置が冷却されることによる定着装置の消費電力の上昇を抑制することができる定着装置を提供する。【解決手段】加熱ロール１０２と加圧ロール１０４とを有する内部空間を形成するハウジング１０６を有し、ハウジング１０６には、画像形成装置に実装された場合に、定着装置１００の加熱ロール１０２の記録媒体に未定着画像を形成する画像形成部側の側面に内部空間が形成されている二重壁部１１２が設けられ、ハウジング１０６の二重壁部１１２には、画像形成装置に実装された場合に、上壁及び下壁となる部位に開口部１１４，１１６が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が加熱されるように内部に熱源を有する加熱ロール、及び加熱ロールに圧接する加圧ロールを有し、加熱ロールと加圧ロールとで形成されるニップ領域に未定着画像が形成されている記録媒体を挿通して記録媒体を加熱加圧することで記録媒体に形成されている未定着画像を記録媒体に定着する定着装置において、
加熱ロールと加圧ロールとを有する内部空間を形成するハウジングを有し、ハウジングには、画像形成装置に実装された場合に、定着装置の加熱ロールの記録媒体に未定着画像を形成する画像形成部側の側面に内部空間が形成されている二重壁部が設けられ、ハウジングの二重壁部には、画像形成装置に実装された場合に、上壁及び下壁となる部位に開口部が形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
ハウジングの二重壁部における加熱ロールと加圧ロール側の内壁は、一部又は全部が金属材料で成形されている請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
ハウジングの二重壁部における外壁は、樹脂材料で成形されている請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
ハウジングの二重壁部における内部空間には、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体の搬送方向に対して横切る方向に延びて第１空間と第２空間とに仕切る第１仕切板が設けられ、第１仕切板によって仕切られた各々の空間は、ハウジングの二重壁部における上壁の開口部と連通している請求項１〜３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
第１仕切板によって仕切られたハウジングの二重壁部における第１空間には、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体の搬送方向に対して横切る方向に延びて第３空間と第４空間とに仕切る第２仕切板が設けられ、第２仕切板によって仕切られた各々の空間は、ハウジングの二重壁部における上壁の開口部と連通している請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
ハウジングの二重壁部における加熱ロールと加圧ロール側の内壁には、開口部が形成されている請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の定着装置を実装した場合に定着装置の上方に排気ファン又は排気口を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式などを適用したプリンタ、複写機、及びファクシミリ、或いはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置の定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００１−３１８５７６号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２８１８号公報
【０００３】
従来、表面が加熱されるように内部に熱源を有する加熱ロール、及び加熱ロールに圧接する加圧ロールを有し、加熱ロールと加圧ロールとで形成されるニップ領域に未定着画像が形成されている記録媒体を挿通して記録媒体を加熱加圧することで記録媒体に形成されている未定着画像を記録媒体に定着する定着装置が知られている。
【０００４】
上記定着装置を備える画像形成装置では、一般に、記録媒体に未定着画像を形成する画像形成部の近傍に定着装置があるため、定着装置からの放熱によって画像形成部でトナーが溶融するという課題がある。
【０００５】
そこで、定着装置からの放熱によって画像形成部でトナーが溶融するという課題に対する対策として下記の画像形成装置が開示されている。
【０００６】
第１には、定着手段と、機内冷却用ファンと、ダクトと、回収トナー容器を有する画像形成装置において、前記定着手段と前記回収トナー容器の間に前記ダクトがレイアウトされ、前記ダクトの吸気口側端部の反対側の定着手段側壁部には定着手段側への通気口が設けられ、前記機内冷却用ファンのつくる空気の流れは、回収トナー容器側から定着手段側であることを特徴とする画像形成装置である（特許文献１参照）。
本例によれば、定着手段からの熱が回収トナー容器にいくことがないので、回収トナーが固まる不具合が発生しない。さらに定着手段に冷えすぎた空気も行かないので熱ローラの温度ムラも発生しにくい。
【０００７】
第２には、ケーシング内に電子写真プロセスによる作像部と、該作像部の下方に隣接して、記録媒体にトナー像を加熱定着させる定着部を装備した画像形成装置であって、前記作像部を格納するハウジングの前記定着部に対する面を傾斜させるとともに、該ハウジングの傾斜面と定着部との間にできる空間を上方に向けて開放する構造に、前記ハウジングの傾斜面と定着部との間にできる空間に流れる空気をケーシング外に強制排気する手段を備え、前記強制排気手段がハウジングの傾斜面と定着部との間にできる空間に流れる空気を吸引するダクトとファンであることを特徴とする画像形成装置。
したことを特徴とする画像形成装置である（特許文献２参照）。
本例によれば、記録媒体にトナー像を加熱定着させる定着部の上方に装備した作像部を格納するハウジングの定着部に対する面を傾斜させるとともに、該ハウジングの傾斜面と定着部（或いは定着部のカバー）との間にできる空間を上方に向けて開放する構造にし、定着処理により発生する熱により暖められた空気、或いは定着処理装置から出る水蒸気を含む高温の空気を対流により前記空間を通して排気するようにしたことにより、作像部への熱の影響、及び記録媒体への水蒸気の付着による画質の異常を抑制することが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来技術の場合には、前者では、近年、画像形成装置の小型化によって部品の実装が高密度化しているため、複雑にダクトを引き回す必要があって、ダクトのスペース及びコストが嵩むと共にダクトから吸引する空気の抵抗が高くなって排気ファンの騒音が大きくなるという問題点がある。
また、後者では、被温昇部外面を排気ダクトとしているため、被温昇部の温昇を抑制するために流量の大きな排気ファンを使用する必要があって、排気ファンのコストが嵩むと共に排気ファンの騒音が大きくなるという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、定着装置の近傍に配置される画像形成部の温昇を抑制することを、複雑なダクトの引き回しによるコストの上昇及び排気ファンの騒音、並びに、排気ファンを大きくすることによるコストの上昇及び排気ファンの騒音を抑制することで実現すると共に、定着装置が冷却されることによる定着装置の消費電力の上昇を抑制することができる定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、本発明は、表面が加熱されるように内部に熱源を有する加熱ロール、及び加熱ロールに圧接する加圧ロールを有し、加熱ロールと加圧ロールとで形成されるニップ領域に未定着画像が形成されている記録媒体を挿通して記録媒体を加熱加圧することで記録媒体に形成されている未定着画像を記録媒体に定着する定着装置において、加熱ロールと加圧ロールとを有する内部空間を形成するハウジングを有し、ハウジングには、画像形成装置に実装された場合に、定着装置の加熱ロールの記録媒体に未定着画像を形成する画像形成部側の側面に内部空間が形成されている二重壁部が設けられ、ハウジングの二重壁部には、画像形成装置に実装された場合に、上壁及び下壁となる部位に開口部が形成されていることを特徴とする定着装置である。
これによれば、ハウジングには、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体に未定着画像を形成する画像形成部側となる加熱ローラ側の側面に内部空間が形成されている二重壁部が設けられ、ハウジングの二重壁部には、画像形成装置に実装された場合に、上壁及び下壁となる部位に開口部が形成されているため、定着装置から放射される輻射熱は下壁の開口部から上壁の開口部に流れて画像形成部の温昇を抑制できると共に、定着装置から放射される輻射熱は二重壁部の内壁で遮蔽され定着装置の消費電力の上昇を抑制することができる。
【００１１】
本発明において、ハウジングの二重壁部における内壁は、一部又は全部が金属材料で成形されているのがよく、これによれば、定着装置から放射される輻射熱は二重壁部の内壁で反射され定着装置の消費電力の上昇を更に抑制することができる。
【００１２】
また、本発明において、ハウジングの二重壁部における外壁は、樹脂材料で成形されているのがよく、これによれば、定着装置を画像形成装置から取り外す際に、二重壁部における外壁を把持した場合の安全性を確保することができる。
【００１３】
また、本発明において、ハウジングの二重壁部における内部空間には、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体の搬送方向に対して横切る方向に延びて第１空間と第２空間とに仕切る第１仕切板が設けられ、第１仕切板によって仕切られた各々の空間は、ハウジングの二重壁部における上壁の開口部と連通しているのがよく、これによれば、第１空間と第２空間において、定着装置からの対流熱が下壁の開口部から上壁の開口部に流れて画像形成部の温昇の抑制を確保すると共に、定着装置から放射される輻射熱は二重壁部の内壁及び第１仕切板で遮蔽され定着装置の消費電力の上昇を更に抑制することができる。
【００１４】
また、本発明において、第１仕切板によって仕切られたハウジングの二重壁部における第１空間には、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体の搬送方向に対して横切る方向に延びて第３空間と第４空間とに仕切る第２仕切板が設けられ、第２仕切板によって仕切られた各々の空間は、ハウジングの二重壁部における上壁の開口部と連通しているのがよく、これによれば、第１空間と第２空間において、定着装置からの放熱が下壁の開口部から上壁の開口部に流れて画像形成部の温昇の抑制を確保すると共に、定着装置から放射される輻射熱は二重壁部の内壁、第１仕切板及び第２仕切板で遮蔽され定着装置の消費電力の上昇を更に抑制することができる。
【００１５】
また、本発明において、ハウジングの二重壁部における内壁には、開口部が形成されているのがよく、これによれば、定着装置から放射される輻射熱は二重壁部における内壁の開口部から放射されて下壁の開口部から上壁の開口部に流れて画像形成部の温昇を更に抑制できると共に、定着装置から放射される輻射熱は二重壁部の内壁、第１仕切板及び第２仕切板で遮蔽され定着装置における消費電力の上昇の抑制を確保することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、定着装置から放射される輻射熱は下壁の開口部から上壁の開口部に流れて画像形成部の温昇を抑制できると共に、定着装置から放射される輻射熱は二重壁部の内壁で遮蔽され定着装置の消費電力の上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
[第１の実施形態]
図１及び図２は、本発明に係る定着装置及びこれを用いた画像形成装置おける第１の実施形態を示す図である。
【００１９】
図１は、本実施形態における定着装置１００を用いた画像形成装置を示す図である。画像形成装置には、像担持体である感光体ドラム１０が設けられている。感光体ドラム１０は、円筒状に形成されている。感光体ドラム１０上には、画像情報に対応する静電潜像及び静電潜像をトナーで可視化されたトナー像が形成される。感光体ドラム１０は、前後方向の軸に対して反時計回り方向に回転する。感光体ドラム１０の周辺には、感光体ドラム１０上を帯電させる帯電装置１２が設けられている。また、感光体ドラム１０の周辺であって感光体ドラム１０の回転方向に向けて帯電装置１２の下流側には、帯電装置１２で帯電された感光体ドラム１０上に静電潜像を形成する露光装置１４が設けられている。また、感光体ドラム１０の周辺であって感光体ドラム１０の回転方向に向けて露光装置１４の下流側には、現像装置１６が設けられている。現像装置１６は、感光体ドラム１０に形成されている静電潜像をトナーで可視化するものである。現像装置１６の近傍には、現像装置１６にトナーを供給するトナーカートリッジ１８が設けられている。また、感光体ドラム１０の周辺であって感光体ドラム１０の回転方向に向けて現像装置１６の下流側には、転写装置２０が設けられている。転写装置２０は、現像装置１６で感光体ドラム１０上にトナーで可視化されたトナー像を記録媒体Ｐに転写するものである。また、感光体ドラム１０の周辺であって感光体ドラム１０の回転方向に向けて転写装置２０の下流側には、感光体ドラム１０上にトナーで可視化されたトナー像が転写装置２０で記録媒体Ｐに転写された後、感光体ドラム１０に残存するトナー（廃トナー）を取り除くためのクリーニング装置２２が設けられている。クリーニング装置２２には、廃トナーを回収する廃トナー回収装置（不図示）が設けられている。尚、廃トナー回収装置には、廃トナーをリクレーム（再使用）するリクレーム装置を含めることができる。また、感光体ドラム１０と転写装置２０との間に記録媒体Ｐを挿通するように搬送装置２４が設けられている。また、記録媒体Ｐの搬送下流側には、記録媒体Ｐ上に転写装置２０で転写された未定着トナー像を記録媒体Ｐ上に定着させる定着装置１００が設けられている。定着装置１００の上方には、排気ファン２６が設けられている。
また、画像形成装置の下部には、記録媒体Ｐを収納する第１トレイ２８と第２トレイ３０が設けられている。記録媒体Ｐは、第１トレイ２８と第２トレイ３０から搬送ロール対３２，３４によって転写装置２０に向けて所定の経路で搬送される。
【００２０】
以上における画像形成装置では、最初に感光体ドラム１０が帯電装置１２で帯電される。次いで、画像情報に対応する静電潜像が露光装置１４で書き込まれる。そして、静電潜像が現像装置１６でトナー像として可視化される。次いで、記録媒体Ｐにトナー像を転写装置２０で転写する。そして、感光体ドラム１０上に残存するトナーをクリーニング装置２２でクリーニングする。尚、記録媒体Ｐ上に転写された未定着トナー像は、定着装置１００で記録媒体Ｐ上に定着される。そして、定着装置１００から記録媒体Ｐが排出される。
【００２１】
図２は、本実施形態における定着装置１００を示す図である。定着装置１００は、加熱ローラ１０２、加圧ローラ１０４、ハウジング１０６、及び排出ロール対１０８から概略構成されている。加熱ローラ１０２は、表面が加熱さるように内部に熱源１１０を有するものである。尚、熱源１１０としては、ハロゲンランプが挙げられる。加圧ローラ１０４は、加熱ローラに圧接するものである（圧接機構は図示せず）。ハウジング１０６は、加熱ロール１０２と加圧ロール１０４とを有する内部空間を形成するものである。ハウジング１０６には、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体Ｐに未定着画像を形成する画像形成部側となる加熱ローラ１０２側の側面に内部空間が形成されている二重壁部１１２が設けられている。ハウジング１０６の二重壁部１１２には、画像形成装置に実装された場合に、上壁及び下壁となる部位に開口部１１４，１１６が形成されている。尚、画像形成部とは、記録媒体Ｐに未定着画像を形成するために必要な装置であるが、特に、感光体ドラム１０、クリーニング装置２２、トナーカートリッジ１８を含むトナー収納部、及び廃トナー回収装置である。また、排出ロール対１０８は、定着装置１００から記録媒体Ｐを排出するためのものである。また、加熱ローラ１０２の上方には、温度検出センサ１１８が設けられている。
【００２２】
以上、本実施形態によれば、ハウジング１０６には、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体Ｐに未定着画像を形成する画像形成部側となる加熱ローラ１０２側の側面に内部空間が形成されている二重壁部１１２が設けられ、ハウジング１０６の二重壁部１１２には、画像形成装置に実装された場合に、上壁及び下壁となる部位に開口部１１４，１１６が形成されているため、定着装置１００の放熱は下壁の開口部１１６から上壁の開口部１１４に流れて画像形成部の温昇を抑制できると共に、定着装置１００から放射される輻射熱は二重壁部１１２の内壁で遮蔽され定着装置１００の消費電力の上昇を抑制することができる。
また、ハウジング１０６の二重壁部１１２における内壁は、一部又は全部が金属材料で成形されているのがよく、これによれば、定着装置１００から放射される輻射熱は二重壁部１１２の内壁で反射され定着装置１００の消費電力の上昇を更に抑制することができる。
また、ハウジング１０６の二重壁部１１２における外壁は、樹脂材料で成形されているのがよく、これによれば、定着装置１００を画像形成装置から取り外す際に、二重壁部１１２における外壁を把持した場合の安全性を確保することができる。
【００２３】
[第２の実施形態]
次に、本発明に係る定着装置における第２の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００２４】
図３は、本実施形態における定着装置２００を示す図である。本実施形態の定着装置２００は、定着装置１００の二重壁部１１２の内部を変更したものである。定着装置２００の二重壁部２０２における内部空間には、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体Ｐの搬送方向に対して横切る方向に延びて第１空間と第２空間とに仕切る第１仕切板２０４が設けられている。尚、第１空間は、二重壁部２０２の内壁側の空間である。また、第２空間は、二重壁部２０２の外側の空間である。尚、第１仕切板２０４の一端は、二重壁部２０２の下壁であって開口部１１６に対して二重壁部２０２の内壁側に固着されている。第１仕切板２０４によって仕切られた各々の空間は、ハウジング１０６の二重壁部２０２における上壁の開口部１１４と連通している。尚、第１仕切板２０４は、一端から他端に向けて二重壁部２０２の外壁側に傾斜している。
【００２５】
以上、本実施形態によれば、第１空間と第２空間において、定着装置２００からの放熱が下壁の開口部１１６から上壁の開口部１１４に流れて画像形成部の温昇の抑制を確保すると共に、定着装置２００から放射される輻射熱は二重壁部２０２の内壁及び第１仕切板２０４で遮蔽され定着装置１００の消費電力の上昇を更に抑制することができる。
【００２６】
[第３の実施形態]
次に、本発明に係る定着装置における第３の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００２７】
図４は、本実施形態における定着装置３００を示す図である。本実施形態の定着装置３００は、定着装置２００の二重壁部２０２の内部を変更したものである。第１仕切板２０４によって仕切られた二重壁部２０２における第１空間には、画像形成装置に実装された場合に、記録媒体Ｐの搬送方向に対して横切る方向に延びて第３空間と第４空間とに仕切る第２仕切板３０２が設けられている。尚、第３空間は、二重壁部３０４における第１空間の上壁側の空間である。また、第４空間は、二重壁部３０４における第１空間の下壁側の空間である。尚、第２仕切板３０２の一端は、二重壁部３０４の内壁に固着されている。第２仕切板３０２によって仕切られた各々の空間は、定着装置３００の二重壁部３０４における上壁の開口部１１４と連通している。尚、第２仕切板３０２は、一端から他端に向けて二重壁部３０４の下壁側に傾斜している。
【００２８】
以上、本実施形態によれば、第１空間と第２空間において、定着装置３００からの放熱が下壁の開口部１１６から上壁の開口部１１４に流れて画像形成部の温昇の抑制を確保すると共に、定着装置３００から放射される輻射熱は二重壁部３０４の内壁、第１仕切板２０４及び第２仕切板３０２で遮蔽され定着装置３００の消費電力の上昇を更に抑制することができる。
【００２９】
[第４の実施形態]
次に、本発明に係る定着装置における第４の実施形態について説明する。尚、本実施形態において、第１の実施形態に示す構成と同一の構成については、同一符号を付すことでその説明を省略する。
【００３０】
図２は、本実施形態における定着装置４００を示す図である。本実施形態の定着装置４００は、定着装置３００の二重壁部３０４の内部を変更したものである。ハウジング１０６の二重壁部４０２における内壁には、開口部４０４が形成されている。尚、開口部４０４は、第２仕切板３０２の下端に対して二重壁部４０２における内壁の下壁側に形成されている。
【００３１】
以上、本実施形態によれば、定着装置４００からの放熱は二重壁部４０２における内壁の開口部４０４から放射されて下壁の開口部１１６から上壁の開口部１１４に流れて画像形成部の温昇を更に抑制できると共に、定着装置４００から放射される輻射熱は二重壁部４０２の内壁、第１仕切板２０４及び第２仕切板３０２で遮蔽され定着装置４００における消費電力の上昇の抑制を確保することができる。
【００３２】
[実施例]
次に、第４の実施形態における定着装置４００を画像形成装置に実装した場合の実施例を示す。定着装置４００における二重壁部４０２の内壁は、板厚０．５ｍｍの鋼鈑を使用した。定着装置４００における二重壁部４０２の外壁は、板厚１．５ｍｍの樹脂材料を使用した。画像形成装置の排気ファンは、８０角の軸流ファンを使用した。加熱ロールの設定温度は、２００℃とした。軸流ファンの風量は、１．０ｍ3／ｍｉｎとした。
上記条件では、二重壁部４０２がない従来の定着装置と比較して、待機時消費電力は１５％低減することができた。また、クリーニング装置２２で定着装置４００と対向する面（クリーニング装置２２との間隔を１０ｍｍ）は、平均５℃低減することができた。
【００３３】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、第１の実施形態における定着装置を用いた画像形成装置を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における定着装置を示す図である。
【図３】図３は、第２の実施形態における定着装置を示す図である。
【図４】図４は、第３の実施形態における定着装置を示す図である。
【図５】図５は、第４の実施形態における定着装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００，２００，３００，４００：定着装置、１１２，２０２，３０４，４０２：二重壁部、１１４，１１６，４０４：開口部、２０４：第１仕切板、３０２：第２仕切板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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