(57)【要約】【課題】定着装置の消費電力を増加させることなく、周辺装置及び定着後の用紙を効果的に冷却可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置２６のハウジング２６ａ内には、加圧ローラ２５ａ及び加熱ローラ２５ｂから成る定着ローラ対２５が収納されている。定着装置２６の外側には、加圧ローラ２５ａ側に配置される断面Ｌ字状の第１ダクト４２ａと、加熱ローラ２５ｂ側に配置される断面Ｌ字状の第２ダクト４２ｂから成る中空状の冷却ダクト４２がハウジング２６ａの上面及び側面を覆うように、それぞれ複数のリブ４３によりハウジング２６ａとの間に所定の間隔を隔てて固定されている。定着装置２６の側方には冷却ファン４４が設けられており、冷却ファン４４からの送風は連結ダクト４５を介して第１ダクト４２ａ及び第２ダクト４２ｂ内を通過し、ダクト外に放出される。【選択図】図２
2007139833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材及び該加熱部材に所定の圧力で圧接され用紙を挿通させるニップを形成する加圧部材から成り、用紙上の未定着トナーを定着する定着部材と、
給紙口及び排紙口を有し前記定着部材を収納するハウジングと、を含む定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置には、前記給紙口及び前記排紙口を除いて前記ハウジングの周囲の少なくとも一部を覆うように、両端部が開口した中空状の冷却ダクトが前記ハウジングとの間に所定の間隔を隔てて固定されており、いずれか一方の開口端より前記冷却ダクト内にのみ送風する冷却ファンを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記排紙口を挟んで対峙する前記冷却ダクト表面に、前記定着装置通過後の用紙に接触して冷却する放熱ブラシを設けた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】
前記放熱ブラシは、前記加熱部材側の前記冷却ダクト表面に設けられることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記排紙口を挟んで対峙する前記冷却ダクト表面に、前記定着装置通過後の用紙に接触して除電する除電ブラシを設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記除電ブラシは、前記冷却ダクト表面の前記放熱ブラシと反対側且つ用紙搬送方向下流側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記冷却ダクト表面から突出する前記放熱ブラシ及び前記除電ブラシの長さの和は、前記排紙口における前記冷却ダクト間距離以上であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記放熱ブラシは、前記冷却ダクト内に収納された放熱板に連結されることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記放熱ブラシは、炭化ケイ素繊維で形成されることを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記冷却ダクトの側面は、両面印刷時に用紙を搬送する用紙搬送路の一部を構成することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記冷却ダクトは、前記加熱部材側に配置される第１ダクトと、前記加圧部材側に配置される第２ダクトから構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２ダクトは同一形状であり、互いに１８０°反転させた状態で配置されることを特徴とする請求項１０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、定着装置を用いた電子写真方式の画像形成装置に関し、特に定着装置周辺への熱による影響を低減する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、熱源を内蔵させた加熱ローラと、所定の圧力で加熱ローラに圧接する加圧ローラとから成る定着ローラ対のニップ部に未定着のトナー像を担持した用紙を挿通することによって、用紙上にトナー像を定着する熱ローラ定着方式の定着装置が広く用いられている。
【０００３】
このような画像形成装置においては、高画質化とともに画像形成処理の高速化が強く要求されている。しかし、トナー像を用紙に定着させるためには一定の熱量が必要であり、高速化が進むと定着装置及びその周辺の温度上昇が激しくなる。これにより、定着装置の周辺部材や装置に熱による悪影響が及ぶおそれがあるため、周辺部材に耐熱材料を使用する必要が生じ、装置の製造コストが高くなってしまう。また、メンテナンス作業時やジャム処理時に、ユーザやサービスマンが高温となった定着装置周辺に手を触れて火傷を負うおそれもある。
【０００４】
さらに、トナー像定着後の用紙の冷却が十分に行われず、用紙が高温のまま排出されるため、定着装置の下流側に位置する搬送ガイドとの間で画像のこすれやトナーの溶着が生じ、画像品質の低下或いは用紙のジャムが発生してしまうという問題点もあった。
【０００５】
そこで、定着装置周辺及びトナー像定着後の用紙を冷却する方法が種々提案されており、例えば特許文献１及び２には、定着装置の一部若しくは全部を遮蔽カバーで覆う二重構造とし、冷却ファンを用いて定着装置とカバーとの間に形成された空間に送風することにより定着装置周辺及び定着後の用紙を冷却する画像形成装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、定着装置の上方領域に、定着装置に近い側を熱伝導率の大きい材料で、反対側を熱伝導率の小さい材料で構成したダクトを配置し、定着装置からの放熱を効率よく吸収するとともに、ダクト内を流れる空気から周辺装置への放熱を抑制する方法が開示されている。
【０００７】
しかし、特許文献１の方法では、定着装置及び定着後の用紙に直接送風しているため、強制対流熱伝達により加熱ローラの熱量が損失し、定着不良を起こすおそれがあり、さらに損失した熱量を補おうとして定着装置で余分な消費電力が必要となる。また、特許文献２及び３の方法においても、特許文献１の場合と同様に定着装置での消費電力が増加するうえ、特許文献２では冷却ファンの配置が定着装置の長手方向端部に制約されるため冷却効率の向上が制限され、特許文献３では画像形成装置の本体外装と定着装置との間にダクトを設けるスペースが必要となるため、装置の小型化、コンパクト化の妨げとなる。
【０００８】
一方、特許文献４には、定着装置を第１及び第２カバーで覆い、２つの遮蔽カバーで密閉される空気層を断熱層として設け、定着装置の消費電力を低減するとともに、周辺装置とカバーとの間の空気層を排気することにより、周辺装置の温度上昇を抑制する方法が開示されている。
【０００９】
特許文献４の方法では、定着装置の消費電力をある程度低減することは可能となるが、断熱層となる空気層が第１カバーと第２カバーの間の１層のみであるため、定着装置外部への熱伝達を抑制する効果は十分とはいえなかった。また、周辺装置とカバーとの間の空気層を仕切部材で囲む構成としているため、空気層を機外に吹き出す方向でしか冷却ファンを配置できず、外気を機内に吹き込む構成と比べて冷却効果が劣ることとなる。
【特許文献１】特開２００４−２１２７５３号公報
【特許文献２】特開２０００−２９３０８９号公報
【特許文献３】特開２０００−５６６６０号公報
【特許文献４】特開２００２−３７２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、定着装置の消費電力を増加させることなく、周辺装置及び定着後の用紙を効果的に冷却可能な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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、加熱部材及び該加熱部材に所定の圧力で圧接され用紙を挿通させるニップを形成する加圧部材から成り、用紙上の未定着トナーを定着する定着部材と、給紙口及び排紙口を有し前記定着部材を収納するハウジングと、を含む定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置には、前記給紙口及び前記排紙口を除いて前記ハウジングの周囲の少なくとも一部を覆うように、両端部が開口した中空状の冷却ダクトが前記ハウジングとの間に所定の間隔を隔てて固定されており、いずれか一方の開口端より前記冷却ダクト内にのみ送風する冷却ファンを設けたことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記排紙口を挟んで対峙する前記冷却ダクト表面に、前記定着装置通過後の用紙に接触して冷却する放熱ブラシを設けたことを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記放熱ブラシは、前記加熱部材側の前記冷却ダクト表面に設けられることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記排紙口を挟んで対峙する前記冷却ダクト表面に、前記定着装置通過後の用紙に接触して除電する除電ブラシを設けたことを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記除電ブラシは、前記冷却ダクト表面の前記放熱ブラシと反対側且つ用紙搬送方向下流側に配置されることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記冷却ダクト表面から突出する前記放熱ブラシ及び前記除電ブラシの長さの和は、前記排紙口における前記冷却ダクト間距離以上であることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記放熱ブラシは、前記冷却ダクト内に収納された放熱板に連結されることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記放熱ブラシは、炭化ケイ素繊維で形成されることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記冷却ダクトの側面は、両面印刷時に用紙を搬送する用紙搬送路の一部を構成することを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記冷却ダクトは、前記加熱部材側に配置される第１のダクトと、前記加圧部材側に配置される第２のダクトから構成されることを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記第１及び第２のダクトは同一形状であり、互いに１８０°反転させた状態で配置されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の構成によれば、冷却ファンの風が定着装置に直接当たらずに冷却ダクト内にのみ送風され、また冷却ダクトと定着装置との間に存在する空気層の断熱効果により定着装置の熱が冷却ダクトに伝導し難いため、周辺装置の温度上昇を効果的に防止するとともに、加熱部材の熱量損失を低減して定着装置での消費電力を最小限に抑えた画像形成装置を提供することができる。さらに、中空部への送風により冷却ダクト自体は高温とならず、ユーザやサービスマンが定着装置付近のジャム処理やメンテナンス、或いは交換等を行う際の安全性も向上する。
【００２３】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、定着装置から排出された用紙は冷却ダクト表面に設けられた放熱ブラシにより十分に冷却されるため、溶融状態のトナーの付着によるジャムの発生や画像のこすれを効果的に防止することができる。
【００２４】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、放熱ブラシを加熱部材側の冷却ダクト表面に設けたので、より高温となる加熱部材側の用紙表面に放熱ブラシを接触させて放熱効果を高めることができる。
【００２５】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第２又は第３の構成の画像形成装置において、定着装置から排出された用紙の静電気は除電ブラシにより除去されるため、静電気によるジャムの発生を効果的に防止することができる。
【００２６】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、除電ブラシを放熱ブラシの反対側且つ用紙搬送方向下流側に配置することにより、用紙が放熱ブラシ及び除電ブラシの両方に良好に接触するとともに、用紙の熱が除去された後に静電気が除去されるため、除電ブラシによる除電効果がより向上する。
【００２７】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第５の構成の画像形成装置において、冷却ダクト表面から突出する放熱ブラシ及び除電ブラシの長さの和を冷却ダクト間距離以上とすることにより、放熱ブラシ及び除電ブラシを用紙に十分に接触させることができる。さらに、冷却ダクトの密閉性が高まるため、定着装置からの放熱が冷却ダクトの隙間から上方に位置するユニットへ伝わるのを抑制する。
【００２８】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第２乃至第６のいずれかの構成の画像形成装置において、放熱ブラシを冷却ダクト内に収納された放熱板に連結することにより、放熱ブラシとの接触により用紙から除去された熱は、冷却ファンからの空気流により冷却される放熱板を介して効率よく装置外部に放出される。
【００２９】
また、本発明の第８の構成によれば、上記第２乃至第７のいずれかの構成の画像形成装置において、放熱ブラシを安価で熱伝導性に優れた炭化ケイ素繊維で形成することにより、放熱効果を一層高めることができ、コスト面においても有利となる。
【００３０】
また、本発明の第９の構成によれば、上記第１乃至第８のいずれかの構成の画像形成装置において、冷却ダクトの側面が両面印刷時に用紙を搬送する用紙搬送路の一部を構成することにより、冷却ダクトと外装カバーとを用いて両面印刷用の用紙搬送路を形成することができ、画像形成装置の省スペース化を実現する。
【００３１】
また、本発明の第１０の構成によれば、上記第１乃至第９のいずれかの構成の画像形成装置において、冷却ダクトを加熱部材側に配置される第１のダクトと加圧部材側に配置される第２のダクトの２つに分けることにより、冷却ダクトの形状が簡素化される。
【００３２】
また、本発明の第１１の構成によれば、上記第１０の構成の画像形成装置において、第１及び第２のダクトを同一形状とし、互いに１８０°反転させた状態で配置することにより、部品点数を削減するとともに冷却ダクトの製造コストも低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。図１において、１００は画像形成装置であり、ここでは一例としてデジタル複合機を示している。
【００３４】
画像形成装置１００では、コピー動作を行う場合、複合機本体内の画像形成部１５において、画像入力部２０で読み取られた原稿画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム１上に形成され、現像ユニット４により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット４へのトナーの供給はトナーコンテナ２１から行われる。そして、このような画像形成装置１００では、感光体ドラム１を図１において時計回り（矢印Ａ方向）に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。
【００３５】
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム１に向けて、用紙１１が給紙機構２２から用紙搬送路２３及びレジストローラ対２４を経由して画像形成部１５に搬送され、この画像形成部１５において転写ローラ５により感光体ドラム１の表面におけるトナー像が用紙１１に転写される。そして、トナー像が転写された用紙１１は感光体ドラム１から分離され、定着ローラ対２５を有する定着装置２６に搬送されてトナー像が定着される。
【００３６】
定着装置２６を通過した用紙１１は、複数方向に分岐した用紙搬送路２７に送られて、用紙搬送路２７の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構３０、３１、３２によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路２８に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ２９ａ、第２排出トレイ２９ｂ又は第３排出トレイ２９ｃから成る用紙排出部に排出される。
【００３７】
また、感光体ドラム１の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置１４の下流側に設けられている。さらに、給紙機構２２は、複合機本体に着脱自在に取り付けられ、用紙１１を収納する複数の給紙カセット２２ａ、２２ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差し用紙トレイ）２２ｃとを備えてなり、これらは用紙搬送路２３によって感光体ドラム１及び現像ユニット４等からなる画像形成部１５に繋がっている。３３は、画像入力部２０上に載置される原稿を押さえて保持するプラテン（原稿押さえ）である。
【００３８】
用紙搬送路２７は、具体的には、定着ローラ対２５の下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ２９ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対３５を経由して上下二股に分岐し、一方の経路（図１では上方向に分岐する経路）は第２排出トレイ２９ｂに連通するように構成されている。
【００３９】
これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は、上記分岐点においてさらに二股に分岐し、一方の経路は排出ローラ対３６を経由して第３排出トレイ２９ｃに用紙１１を排出するように構成されており、他方の経路は用紙搬送路２８に連通するように構成されている。なお、用紙搬送路２８は、片面に画像形成された用紙１１がスイッチバックされて搬送される経路であり、再び画像形成部１５により異なる片面に画像形成されて排出される（両面複写）。
【００４０】
ここで、定着装置２６の周囲において熱エネルギーが他のエネルギーに変換されないと仮定した場合、（加熱ローラ２５ｂから供給される熱量）＝（定着装置２６内部に保存される熱量）＋（用紙に奪われる熱量）＋（定着装置２６外部に放出される熱量）というエネルギー保存則が成立する。
【００４１】
定着時間、用紙の種類及びサイズが同一の場合、用紙に奪われる熱量は一定であるため、定着装置内部に保存される熱量（定着に必要な熱量）が減少せず、且つ定着装置外部に放出される熱量（余分な熱量）が少ない方が、加熱ローラから供給される熱量も小さくでき、ひいては装置の消費電力を低減できるため好ましい。次に、これらの条件を満足する本発明の特徴的な構成について具体的に説明する。
【００４２】
図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の定着装置周辺の構成を示す断面図であり、図３は、定着装置周辺の平面図である。図１と共通する部分には同一の符号を付している。図２に示すように、定着装置２６のハウジング２６ａ内には、加圧ローラ２５ａ及び加熱ローラ２５ｂから成る定着ローラ対２５が収納されている。画像形成部１５（図１参照）でトナー像が転写された用紙は、ハウジング２６ａの底面に設けられた給紙口４０から定着装置２６内に進入し、加圧ローラ２５ａ及び加熱ローラ２５ｂのニップ部を通過する際に所定の圧力、温度が加えられて用紙にトナー像が定着された後、ハウジング２６ａの上面に設けられた排紙口４１から外部に排出される。
【００４３】
定着装置２６の外側には、中空状の冷却ダクト４２がハウジング２６ａの上面及び側面を覆うように配置されている。冷却ダクト４２は、加圧ローラ２５ａ側に配置される断面Ｌ字状の第１ダクト４２ａと、加熱ローラ２５ｂ側に配置される断面Ｌ字状の第２ダクト４２ｂから成り、それぞれ複数のリブ４３により、ハウジング２６ａとの間に所定の間隔を隔てて固定されている。定着装置２６の側方には冷却ファン４４が設けられており、冷却ファン４４は連結ダクト４５を介して冷却ダクト４２の内部と連通している。冷却ファン４４の反対側は、外装カバー（図示せず）の吸気スリットを介して画像形成装置の外部と連通している。
【００４４】
図４は、冷却ダクト４２、冷却ファン４４、及び連結ダクト４５の配置を示す斜視図である。連結ダクト４５は、冷却ファン４４により送風される画像形成装置外部の空気を冷却ダクト４２の内部にのみ送風するように形成されており、連結ダクト４５を通過した風は、図中の矢印で示したように開口端４６ａから第１ダクト４２ａ及び第２ダクト４２ｂ内を通って反対側の開口端４６ｂよりダクト外に放出され、ルーバー等により形成された画像形成装置内部の送風路（図示せず）を通って外装カバーの排気スリットから排気される。
【００４５】
この構成により、冷却ダクト４２を用いて周辺装置の温度上昇を効果的に防止するとともに、冷却ファン４４の風が定着装置２６に直接当たらないため、加熱ローラ２５ｂの熱量損失を低減することができ、また、冷却ダクト４２と定着装置２６との間に存在する空気層の断熱効果により定着装置２６の熱が冷却ダクト４２に伝導し難いため、定着装置２６での消費電力を最小限に抑えることができる。さらに、冷却ダクト４２内の中空部への送風により冷却ダクト４２自体は高温とならず、ユーザやサービスマンが定着装置２６付近のジャム処理やメンテナンス、或いは交換等を行う際の安全性も向上する。
【００４６】
なお、冷却ファン４４及び連結ダクト４５は、冷却ダクト４２と一体構成としても良いが、定着装置２６のメンテナンスや交換の際に取り外しや装着が困難となるため、定着装置２６と冷却ダクト４２のみを一体構成として着脱可能とし、冷却ファン４４及び連結ダクト４５は画像形成装置本体側に設けることが好ましい。また、ダクト内で熱を滞留させずに装置外部へ効果的に排出するために、冷却ダクト４２の断面積を小さくしてダクト内の風速を上げることが好ましい。これにより、冷却ファン４４の出力を高めることなく定着装置２６の長手方向に亘って十分な冷却が可能となり、冷却ダクト４２の配置スペースも小さくすることができる。
【００４７】
また、ここでは断面Ｌ字状の第１及び第２ダクト４２ａ、４２ｂで冷却ダクト４２を構成しているが、例えば図５（ａ）のように、断面コ字状の第１及び第２ダクト４２ａ、４２ｂを用いて定着装置２６全体を冷却ダクト４２で覆い、定着装置２６内の熱量保存効率をより高める構成としても良い。また、図５（ｂ）のように、１つの冷却ダクト４２を用いて定着装置２６の上面及び両側面を覆い、排紙口４１の部分に用紙の通過する開口穴４７を形成しておくこともできる。なお、第１、第２ダクト４２ａ、４２ｂの２つを用いる場合は、図１及び図５（ａ）のように同一形状のダクトを用い、一方を１８０°反転させて配置すれば、部品点数や製造コストも低減されるため好ましい。
【００４８】
図６は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の定着装置周辺の構成を示す断面図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては第１実施形態の構成に加えて、排紙口４１を挟んで対峙する第１ダクト４２ａ、４２ｂ表面の、第２ダクト４２ａ側に放熱ブラシ４８を設け、第１ダクト４２ａ側に除電ブラシ４９を設けたことを特徴としている。
【００４９】
この構成により、給紙口４０から定着装置２６内に進入し、加圧ローラ２５ａ及び加熱ローラ２５ｂのニップ部を通過してトナー像が定着された用紙は、排紙口４１から外部に排出される際に放熱ブラシ４８と除電ブラシ４９に接触することにより、定着時に加えられた熱及び静電気が除去される。従って、トナー像が定着された後の用紙が用紙搬送路２７或いは用紙搬送路２８（図１参照）へ搬送される際に、溶融状態のトナーの付着や静電気によるジャムの発生、或いは画像のこすれを効果的に防止することができる。
【００５０】
図７（ａ）は、放熱ブラシ４８及び除電ブラシ４９付近（図６の円Ｓ内）の拡大図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の上方向から見た平面図である。放熱ブラシ４８は、第２ダクト４２ｂの内部に配置された放熱板５０に連結されており、除電ブラシ４９は、図示しない本体フレームに接地されている。第２ダクト４２ｂの内部は冷却ファン４４（図３参照）から送風されているため、放熱板５０は常に空気流により冷却された状態に維持される。よって、放熱ブラシ４８との接触により用紙から除去された熱は、放熱板５０を介して効率よく装置外部に放熱される。なお、放熱ブラシ４８は、より高温となる加熱ローラ２５ｂ側の用紙表面に接するように、加熱ローラ２５ｂ側に配置される第２ダクト４２ｂに設けることが好ましい。
【００５１】
図７（ａ）に示すように、放熱ブラシ４８と除電ブラシ４９とは用紙搬送方向（図の下から上方向）に対し位置をずらして配置されており、除電ブラシ４９は放熱ブラシ４８よりも搬送方向下流側に配置されている。これにより、用紙の熱が除去された後に静電気が除去されることとなり、除電効果がより向上する。なお、除電ブラシ４９は放熱ブラシ４８と同じ第２ダクト４２ｂ側に設けても良いが、本実施形態のように放熱ブラシ４８と対峙するように第１ダクト４２ａ側に設けることにより、第１ダクト４２ａと第２ダクト４２ｂとの隙間を通過する用紙を、放熱ブラシ４８及び除電ブラシ４９の両方に良好に接触させることができる。
【００５２】
また、放熱ブラシ４８の長さａと除電ブラシ４９の長さｂの和は、第１ダクト４２ａと第２ダクト４２ｂとのダクト間距離ｗよりも大きくなるように設計されている。これにより、放熱ブラシ４８及び除電ブラシ４９を用紙に十分に接触させることができる。さらに、冷却ダクト４２の密閉性が高まるため、定着装置２６からの放熱が冷却ダクト４２の上方、即ち用紙搬送路２７等の周辺部材へ伝わるのを抑制できる。
【００５３】
放熱ブラシ４８の材質としては、耐熱性、熱伝導性に優れた炭化ケイ素繊維、ステンレス鋼繊維等が用いられ、特に、より熱伝導性に優れ、コスト面でも有利な炭化ケイ素繊維が好適に用いられる。炭化ケイ素繊維及びステンレス鋼繊維は導電性を有するため、これらの材料を用いた場合は放熱ブラシ４８を除電ブラシ４９と兼用とすることもできるが、より除電効果を高めるためには、図７のように除電ブラシ４９を放熱ブラシ４８とは別個に設けることが好ましい。除電ブラシ４９の材質としては、カーボン繊維やステンレス繊維の他、アクリル繊維に銅イオンを染色方式で導体化させたサンダーロン繊維や、ポリビニルアルコール系の繊維に銅を結合させ、さらに特殊金属加工することにより耐熱性を向上させたダイナ繊維等が用いられる。
【００５４】
図８は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の定着装置周辺の構成を示す断面図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態においては第１実施形態の構成に加えて、第１ダクト４２ａの側面と画像形成装置本体の外装カバー５１との間に、搬送ローラ対５２ａ、５２ｂを構成する一方のローラを第２ダクト４２ａ側に、他方のローラを外装カバー５１側に設け、第１ダクト４２ａと外装カバー５１とを用いて両面印刷用の用紙搬送路２８を形成したことを特徴としている。
【００５５】
従来、片面に印刷された用紙を画像形成部１５（図１参照）に再搬送する場合、画像のこすれが発生しないように用紙搬送路２８と定着装置２６との間にスペースを設けて用紙の温度上昇を防ぐ必要があった。しかし、前述したように、冷却ファン４４（図３参照）からの中空部への送風により第１ダクト４２ａ自体は高温とならないため、片面に印刷された用紙が第１ダクト４２ａに接触しても用紙温度は上昇しない。従って、本実施形態のように用紙搬送路２８を第１ダクト４２ａと外装カバー５１とを用いて形成することができ、画像形成装置の省スペース化を実現することができる。
【００５６】
なお、ここでは加圧ローラ２５ａ側に配置される第１ダクト４２ａの側面に搬送ローラを付設して用紙搬送路２８の一部としているが、加熱ローラ２５ｂ側に配置される第１ダクト４２ａの側面を用紙搬送路２８の一部としても良い。しかし、より温度上昇の少ない加圧ローラ２５ａ側の第１ダクト４２ａを用いて用紙搬送路２８を形成する本実施形態の構成が好ましい。
【００５７】
その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば第３実施形態において、第２実施形態と同様に放熱ブラシ４８及び除電ブラシ４９を備えた構成としても良い。また、第２及び第３実施形態において、図５に示したような他の形状の冷却ダクト４２を用いることもできる。
【００５８】
また、ここでは図１のようなデジタル複合機を例に挙げて説明したが、本発明はタンデム式のカラー画像形成装置や、アナログ方式のモノクロ画像形成装置、或いはファクシミリやプリンタ等の、定着装置を備えた他の画像形成装置にも全く同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、加熱部材及び該加熱部材に所定の圧力で圧接され用紙を挿通させるニップを形成する加圧部材から成り、用紙上の未定着トナーを定着する定着部材と、給紙口及び排紙口を有し定着部材を収納するハウジングと、を含む定着装置を備えた画像形成装置において、定着装置には、給紙口及び排紙口を除いてハウジングの周囲の少なくとも一部を覆うように、両端部が開口した中空状の冷却ダクトがハウジングとの間に所定の間隔を隔てて固定されており、いずれか一方の開口端より冷却ダクト内にのみ送風する冷却ファンを設けたものである。
【００６０】
これにより、定着装置周辺の温度上昇を効果的に防止するとともに、定着装置での消費電力を最小限に抑えた画像形成装置を簡易な構成で提供することができる。さらに、冷却ダクト自体は高温とならないため、ユーザやサービスマンが定着装置付近のジャム処理やメンテナンス、或いは交換等を行う際の安全性も高めた画像形成装置となる。
【００６１】
また、排紙口を挟んで対峙する加熱部材側の冷却ダクト表面に放熱ブラシを設け、加圧部材側の冷却ダクト表面に除電ブラシを設けたので、定着装置から排出される用紙の熱及び静電気を効果的に除去してジャムや画像不良の発生を低減可能となる。また、搬送方向上流側から放熱ブラシ、除電ブラシの順に配置したので、除電効果をより向上させることができる。このとき、各ブラシの長さの和をダクト間距離以上とすれば、用紙への接触がより確実なものとなり、且つ冷却ダクトの密閉性を高めて定着装置から冷却ダクト外への放熱を低減することができる。
【００６２】
また、放熱ブラシが連結される放熱板を冷却ダクト内に配置したので、放熱ブラシに蓄積された熱は冷却ファンにより冷却される放熱板を介して効果的に放熱される。また、放熱ブラシの材質として熱伝導率が高く低コストな炭化ケイ素繊維を用いたので、放熱効果の高いブラシを安価で製造できる。
【００６３】
また、冷却ダクト自体は高温とならないため、冷却ダクトの側面を用紙搬送路の一部として用いることができ、画像形成装置の省スペース化にも貢献する。
【００６４】
また、冷却ダクトを加圧部材側と加熱部材側の２つに分割したので、冷却ダクトの形状が複雑にならず、さらに２つの冷却ダクトを同一形状とし、互いに反転させて定着装置に配置すれば、部品点数の削減や製造コストの低減にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】は、本発明の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の定着装置周辺の構成を示す断面図である。
【図３】は、第１実施形態の画像形成装置における定着装置周辺の平面図である。
【図４】は、冷却ダクト、冷却ファン、及び連結ダクトの配置を示す斜視図である。
【図５】は、第１実施形態の画像形成装置に用いられる冷却ダクトの他の例を示す断面図である。
【図６】は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の定着装置周辺の構成を示す断面図である。
【図７】は、放熱ブラシ及び除電ブラシ付近の拡大図（図７（ａ））及び平面図（図７（ｂ））である。
【図８】は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の定着装置周辺の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１５            画像形成部
２５            定着ローラ対（定着部材）
２５ａ          加圧ローラ（加圧部材）
２５ｂ          加熱ローラ（加熱部材）
２６            定着装置
２６ａ          ハウジング
２８            用紙搬送路
４０            給紙口
４１            排紙口
４２            冷却ダクト
４２ａ          第１ダクト
４２ｂ          第２ダクト
４４            冷却ファン
４５            連結ダクト
４８            放熱ブラシ
４９            除電ブラシ
５０            放熱板
５２ａ、５２ｂ  搬送ローラ対
１００          画像形成装置
【図１】
2007139833.tif 000003
【図２】
2007139833.tif 000004
【図３】
2007139833.tif 000005
【図４】
2007139833.tif 000006
【図５】
2007139833.tif 000007
【図６】
2007139833.tif 000008
【図７】
2007139833.tif 000009
【図８】
2007139833.tif 000010