(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上にトナー像を形成する記録手段と、そのトナー像を記録紙に転写する転写手段と、記録紙を供給する給紙部と、その給紙部から繰り出される記録紙を転写位置の下方から転写位置を通って上方に案内するように配置された搬送ガイドと、この搬送ガイドの上方に配置され、記録紙に高熱を加えて記録紙上にトナーを定着させる定着ローラと記録紙をその定着ローラに押し付ける加圧ローラとを含む定着部と、これらの各要素を収容する装置本体とを有し、さらに、前記定着ローラと加圧ローラを内部に収容する遮熱カバーであって、下方に記録紙の入口を備え、その入口よりも高い位置に記録紙の出口を備えると共に、上面が前記記録紙の出口に向かって上昇するように傾斜した形状の遮熱カバーと、その遮熱カバーの上面との間に傾斜した空気通路を形成するように且つその空気通路の下端に前記装置本体内に通じる空気の流入口を、上端に前記記録紙の出口に隣接し前記装置本体外に通じる空気の排出口を形成するように配置された補助カバーとを備え、前記空気通路での自然対流による空気流および前記排出口付近での記録紙の走行による吸出し空気流により前記定着部からの熱を前記装置本体外へ排出することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記定着部が前記装置本体の上面を構成する外装カバーの近傍に配置され、前記補助カバーと前記外装カバーの間に傾斜した第２の空気通路を形成し、その第２の空気通路の下端には、前記装置本体内に通じる空気の第２の流入口が、反対端には前記装置本体外に通じる空気の第２の排出口が形成されていることを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の、感光体上にトナー像を形成し、そのトナー像を記録紙に転写し、その後加熱定着する構成の記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の記録装置は、図３に示すように、装置本体１内の底部に装着される給紙カセット２と、給紙カセット２から繰り出される記録紙３を方向変換してほぼ水平に送り出すレジストローラ４と、記録紙３をほぼ水平に案内するように設けられた転写前ガイド５及び転写後ガイド６と、感光体７を備えたトナーカートリッジ８と、感光体７に静電潜像を形成するためのレーザースキャンユニット９と、感光体７に形成したトナー像を記録紙に転写する転写ローラ１０と、転写後ガイド６の下流に配置された定着部１２等を備えており、給紙カセット２から繰り出した記録紙３にトナー像を転写ローラ１０で転写し、定着部１２で定着して排出する構成となっている。
【０００３】
ここで、定着部１２は、トナーを加熱溶融して記録紙に定着するための加熱定着ローラ１３を備えており、定着ローラ１３及びその周辺が高温になるため、周囲に放熱している。そこで、この定着部で発生する高熱を装置内部から外部へ逃がすために、ファン（図示せず）が設けられている。このファンの取付位置は、基板の配置等により制約を受け、定着部に隣接する位置に取り付けることは設計上困難である。そのため、定着部とファンとは隣接するように配置できず、定着部とファンとを結ぶダクトを装置内に配している。
【０００４】
また、このファンは、装置内部が高温の状態にならないよう、定着部で発生する熱を急速に外部に排出して冷却する必要から、高速で回転するものが使用されており（例えば、回転数約２，０００回／分）、このため専用のモータを連結している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、定着部１２とほぼ同じ高さに感光体７が配置されているため、装置内部をファンで冷却しているにもかかわらず定着部１２の熱が感光体７に伝わりやすく、このため感光体７が過度に加熱されることがないよう、感光体７と定着部１２の間隔を大きくとる必要があり（例えば、１２０ｍｍ程度）、装置が大型化していた。しかも、冷却用のファン及びダクトを必要とするため、その分装置が大型化すると共にコスト高となっており、また、ファンやダクトを設置するためのスペースを確保するよう装置を設計しなければならず、設計の自由度が大幅に制限されるという問題もあった。
【０００６】
また、従来使用していたファンは専用のモータによって高速回転するものであるので、騒音が大きく且つ電力消費も無視できないと言った問題もあった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、冷却用のファンを用いることなく定着部からの熱を効率良く装置外に排出し、これによって、装置を小型化しコストダウンを図ることの可能な記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するため、感光体上にトナー像を形成する記録手段と、そのトナー像を記録紙に転写する転写手段と、記録紙を供給する給紙部と、その給紙部から繰り出される記録紙を転写位置の下方から転写位置を通って上方に案内するように配置された搬送ガイドと、この搬送ガイドの上方に配置され、記録紙に高熱を加えて記録紙上にトナーを定着させる定着ローラと記録紙をその定着ローラに押し付ける加圧ローラとを含む定着部と、これらの各要素を収容する装置本体とを有し、さらに、前記定着ローラと加圧ローラを内部に収容する遮熱カバーであって、下方に記録紙の入口を備え、その入口よりも高い位置に記録紙の出口を備えると共に、上面が前記記録紙の出口に向かって上昇するように傾斜した形状の遮熱カバーと、その遮熱カバーの上面との間に傾斜した空気通路を形成するように且つその空気通路の下端に前記装置本体内に通じる空気の流入口を、上端に前記記録紙の出口に隣接し前記装置本体外に通じる空気の排出口を形成するように配置された補助カバーとを備え、前記空気通路での自然対流による空気流および前記排出口付近での記録紙の走行による吸出し空気流により前記定着部からの熱を前記装置本体外へ排出する構成としたものである。
本発明はこの構成により、定着部に形成した空気通路に、装置内の空気を引き込み、装置外に排出するような空気流を自然対流および記録紙の走行により効果的に発生させることができる。これにより、定着部やその周辺を冷却でき、ファンを付けなくても定着部による装置内部への熱の影響を回避でき、従って、従来用いていたファンやダクトを省略して装置の小型化及びコスト低減を図ることでき、しかもファン騒音がなくなり且つ消費電力も低減できる。また、熱は下方には伝わりにくいため定着部の下方に位置する感光体は定着部の熱の影響を受けにくく、このため感光体と定着部の間隔を短縮でき、この点からも装置の小型化及びコストの低減を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一つの実施形態では、感光体上にトナー像を形成する記録手段と、そのトナー像を記録紙に転写する転写手段と、記録紙を供給する給紙部と、その給紙部から繰り出される記録紙を転写位置の下方から転写位置を通って上方に案内するように配置された搬送ガイドと、この搬送ガイドの上方に配置され、記録紙に高熱を加えて記録紙上にトナーを定着させる定着ローラと記録紙をその定着ローラに押し付ける加圧ローラとを含む定着部と、これらの各要素を収容する装置本体とを有し、さらに、前記定着ローラと加圧ローラを内部に収容する遮熱カバーであって、下方に記録紙の入口を備え、その入口よりも高い位置に記録紙の出口を備えると共に、上面が前記記録紙の出口に向かって上昇するように傾斜した形状の遮熱カバーと、その遮熱カバーの上面との間に傾斜した空気通路を形成するように且つその空気通路の下端に前記装置本体内に通じる空気の流入口を、上端に前記記録紙の出口に隣接し前記装置本体外に通じる空気の排出口を形成するように配置された補助カバーとを備え、前記空気通路での自然対流による空気流および前記排出口付近での記録紙の走行による吸出し空気流により前記定着部からの熱を前記装置本体外へ排出する構成としたものである。本発明はこのように定着部の遮熱カバーの上面と補助カバーによって、装置内から装置外に向かう上向きの空気通路を形成したことにより、その空気通路に自然対流と記録紙の走行によって装置外に流れ出る空気流が効果的に発生し、装置内にこもる熱を排出すると共に外気を引き込んで定着部やその周辺を冷却でき、ファンやダクトを省略できる。このため、装置の小型化及びコストの低減を図ることができるばかりでなくファン騒音がなくなり且つ消費電力も低減できる。しかも、定着部の下方の感光体との間隔を短縮でき、この点からも装置の小型化及びコストの低減を図ることができる。
【００１１】
本発明の他の実施形態では、前記定着部が前記装置本体の上面を構成する外装カバーの近傍に配置され、前記補助カバーと前記外装カバーの間に傾斜した第２の空気通路を形成し、その第２の空気通路の下端には、前記装置本体内に通じる空気の第２の流入口が、反対端には前記装置本体外に通じる空気の第２の排出口が形成されていることを特徴としている。これにより、遮熱カバーと補助カバーの間、及び補助カバーと外装カバーの間にそれぞれ傾斜した空気通路が形成され、それぞれの通気通路に定着部の熱による自然対流が発生して装置内の熱を外部に放出する。これにより、装置内の冷却が一層確実となると共に外装カバーへの伝熱を防止してその温度を低く抑えることができる。
【００１２】
以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説明する。図１は本発明をファクシミリ装置に適用した実施例による記録装置の概略構成を示す概略断面図、図２はその記録装置の定着部及びその近傍を拡大して示す概略断面図である。１５は、後述する各要素を収容する装置本体である。なお、本明細書において、装置本体とは、装置の外形を形成する筐体を意味するのみならず、その筐体に固定された内部シャーシ、リヤシャーシ等をも含むものとする。１６は装置本体１５の底部位置に着脱可能な給紙カセット、１７は給紙カセット１６から記録紙１８を繰り出す給紙ローラ、１９は記録紙１８を上向きに案内する給紙ガイドであり、これらは給紙部を構成する。２０は装置本体１５内の所定位置に設けられたレジストローラであり、記録紙１８を転写位置にタイミングを合わせて供給するものである。
【００１３】
２１はトナーカートリッジであり、感光体２２と、その感光体２２を一様に帯電させる帯電器、トナーを収容したトナーホッパー、感光体２２の潜像にトナーを付与する現像装置、感光体２２上の残トナーを除去して収容する廃トナーユニット等を備えている。このトナーカートリッジ２１は装置本体１５の中間位置に感光体２２が横向きとなるように配置されている。２４は感光体２２の表面をレーザ光で走査して潜像を形成するレーザスキャンユニット（ＬＳＵ）である。
【００１４】
２５は搬送ユニットであり、感光体２２に対向して配置され、感光体２２のトナー像を記録紙に転写する転写ローラ２６と、給紙部から繰り出される記録紙１８を転写位置の下方から転写位置を通って上方に案内するように配置された略直線形状の且つ単一部材で形成された搬送ガイド２７と、レジストローラ２０に記録紙を押し付けるためのピンチローラ２８等を備えている。
【００１５】
３０は定着部であり、搬送ガイド２７の上方に、且つ、装置内の基板実装領域よりも高い位置でしかも装置本体１５の上端近傍に配置されている。この定着部３０は、記録紙に高熱を加えて記録紙上にトナーを定着させる定着ローラ３１と、記録紙をその定着ローラ３１に押し付ける加圧ローラ３２と、前記定着ローラと加圧ローラを内部に収容する遮熱カバー３３と、その遮熱カバー３３の側面及び上面を覆う位置に配置された補助カバー３４等を備えている。遮熱カバー３３は、下端に記録紙の入口３３ａを、内部にその入口３３ａから入った記録紙を斜め上方に案内するガイド３３ｂを有しており、更に入口３３ａよりも高い位置に記録紙を装置外に排出する出口３３ｃを備えており、その出口３３ｃに排出ローラ３６を配置している。また、遮熱カバー３３の上面３３ｅは、定着ローラ３１側から記録紙の出口３３ｃに向かう方向に上昇するように傾斜した形状としている。補助カバー３４は遮熱カバー３３の側面及び上面との間に空気通路３８を形成するように、遮熱カバー３３から適当な間隔を開けて配置されている。前記したように遮熱カバー３３の上面３３ｅは、定着ローラ３１側から記録紙の出口３３ｃに向かう方向に上昇するように傾斜しているので、その上に形成される空気通路３８も記録紙の出口３３ｃに向かう方向に上昇するように傾斜している。空気通路３８の下端の、発熱源である定着ローラ３１の側方には、装置内の空間に連通する空気の流入口３９が形成され、通気通路３８の上端には装置外に空気を排出する排出口４０が形成されている。この排出口４０は記録紙の出口３３ｃに隣接して設けられており、その出口３３ｃから排出される記録紙によって前記空気通路３８の排出口４０から空気が吸い出される構成となっている。なお、図示実施例では流入口３９を補助カバー３４に形成しているが、この代わりに補助カバー３４と遮熱カバー３３との間に適当な隙間を形成し、その隙間を流入口としてもよい。また、流入口３９は図面では単に穴として示しているが、この代わりに空気を流れやすくするルーバーの形態としてもよい。
【００１６】
定着部３０を構成する遮熱カバー３３と補助カバー３４とは一体構造として製造してもよいし、別部品として製造してもよいが、別部品として製造する方が材質をそれぞれに選定できるので好ましい。遮熱カバー３３は発熱源である定着ローラ３１を取り囲む位置に配置されているので、例えば、１５０°Ｃ程度に昇温することがあり、従って、これらの高温に耐える材料、例えばＰＰＳ等の耐熱性の高い樹脂が使用される。一方、補助カバー３４は発熱源との間に空気通路３８が介在しているので、遮熱カバー３３に比べて温度はかなり低く、例えば１００°Ｃ以下に抑えられており、このため、材料としては、変成ＰＰＯ等の１００°Ｃ程度の耐熱性を持った樹脂が使用される。
【００１７】
定着部３０は装置本体１５の上端近傍に配置されており、その装置本体１５の上面を構成する外装カバー１５ａと補助カバー３４とを適当に離して配置し、これによって外装カバー１５ａと補助カバー３４との間に傾斜した空気通路４２を形成している。そして、その空気通路４２の下端には、装置本体内に連通する空気の流入口４３を、反対端には装置外部に通じる空気の排出口４４を形成している。
【００１８】
なお、この記録装置には定着部３０を冷却するためのファンやダクトは設けられていない。
【００１９】
上記構成の記録装置では、給紙カセット１６から給紙ローラ１７で繰り出された記録紙１８がレジストローラ２０とピンチローラ２８で上向きに送り出され、この記録紙１８の搬送と並行してトナーカートリッジ２１の感光体２２にトナー像が形成され、記録紙１８が感光体２２と転写ローラ２６の間を通過する際にトナー像が記録紙１８に転写され、その後、記録紙１８は上方の定着部３０に送られ、その定着部３０でトナー像が加熱、溶着されて定着が行われ、装置外に排出される。
【００２０】
この記録動作の間、定着ローラ３１は高温となっているので、周囲に熱を放出するが、加熱された空気は上向きに流れる傾向があり、しかも記録紙１８が上方に搬送されているため、装置内にはその記録紙１８による上方への空気の流れも生じており、このため、定着ローラ３１からの熱は下方にはあまり伝わらず、主として上方に熱が伝わることとなる。そして、この熱により遮熱カバー３３の上面部分が加熱され、その上面に接触する空気通路３８内の空気を加熱するので、空気通路３８内の空気は自然対流によって空気通路３８内を上向きに流れて排出口４０から装置外に排出され、それに伴い装置内の空気が流入口３９から空気通路３８内に引き込まれる。かくして、遮熱カバー３３の上方には、矢印で示すように、装置内から流入口３９を通って空気通路３８内に引き込まれ、空気通路３８を上向きに流れて排出口４０から排出される空気流が安定して生じ、しかも、排出口４０の近傍を記録紙が走行することにより、空気通路３８から空気が吸い出され、通気通路３８を流れる空気量が増大する。また、同様にして、その空気通路３８の上の空気通路４２にも矢印で示すような空気流が自然対流によって生じる。これらの空気流によって定着部３０からの熱が装置外に排出されると共に、装置外の空気が装置本体１５の適当な隙間から装置内に引き込まれ、これによって装置内が冷却され、装置内にこもり勝ちな熱が排出される。また、外装カバー１５ａへの伝熱が防止され、外装カバー１５ａの昇温が低く抑えられる。
【００２１】
更に、上記したように定着部３０から下方へは熱があまり伝わることがないので、定着部３０のすぐ下に設けている搬送ガイド２７やトナーカートリッジ２１でもあまり温度が上がることはなく、例えば、定着部３０の近傍の部分でも、８０°Ｃを越えることはない。このため、これらの材料に耐熱性はあまり必要なく、ポリスチレン等の汎用の樹脂を用いることができる。また、感光体２２も定着部３０で加熱されることが少なく、このため、感光体２２と定着部３０との間隔を従来の水平に配置したものに比べて、小さくでき、記録装置を小型化できる。更に、定着部３０が基板実装領域よりも高い位置にあるので、その基板を加熱することもない。
【００２２】
以上のように、本実施例の記録装置では、定着部３０を強制冷却するためのファンやダクトを設けなくても、定着部の上面に自然対流による空気流を効果的に発生させて定着部からの熱を装置外に排出できる。このため、ファンやダクトが必要ないのでその分装置の小型化及びコストの低減を図ることができる。しかもファン騒音がなくなり且つ消費電力も低減できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、感光体上にトナー像を形成する記録手段と、そのトナー像を記録紙に転写する転写手段と、記録紙を供給する給紙部と、その給紙部から繰り出される記録紙を転写位置の下方から転写位置を通って上方に案内するように配置された搬送ガイドと、この搬送ガイドの上方に配置され、記録紙に高熱を加えて記録紙上にトナーを定着させる定着ローラと記録紙をその定着ローラに押し付ける加圧ローラとを含む定着部と、これらの各要素を収容する装置本体とを有し、さらに、前記定着ローラと加圧ローラを内部に収容する遮熱カバーであって、下方に記録紙の入口を備え、その入口よりも高い位置に記録紙の出口を備えると共に、上面が前記記録紙の出口に向かって上昇するように傾斜した形状の遮熱カバーと、その遮熱カバーの上面との間に傾斜した空気通路を形成するように且つその空気通路の下端に前記装置本体内に通じる空気の流入口を、上端に前記記録紙の出口に隣接し前記装置本体外に通じる空気の排出口を形成するように配置された補助カバーとを備え、前記空気通路での自然対流による空気流および前記排出口付近での記録紙の走行による吸出し空気流により前記定着部からの熱を前記装置本体外へ排出するという構成としたことにより、搬送ガイドや感光体等が定着部からの熱の影響を受けにくくなり、このため定着部と感光体の間隔を小さくでき、また、定着部に形成した空気通路に、装置内の空気を引き込み、装置外に排出するような空気流を自然対流と記録紙の走行によって効果的に発生させることができ、その空気流によって定着部の熱を装置外に排出すると共に装置内にこもりがちな熱を排出することもでき、このため従来用いていたファンやダクトを省略でき、装置の小型化及びコストの低減を図ることができるばかりでなくファン騒音をなくし且つ消費電力も低減できるという効果を有している。
【００２５】
また、前記定着部が前記装置本体の上面を構成する外装カバーの近傍に配置され、前記補助カバーと前記外装カバーの間に傾斜した第２の空気通路を形成し、その第２の空気通路の下端には、前記装置本体内に通じる空気の第２の流入口が、反対端には前記装置本体外に通じる空気の第２の排出口が形成されている構成とすると、遮熱カバーと補助カバーの間、及び補助カバーと外装カバーの間にそれぞれ傾斜した空気通路を形成でき、それぞれの通気通路に自然対流による空気流を発生させて定着部の熱を外部に放出することが可能となり、装置内の冷却が一層確実となると共に外装カバーへの伝熱を防止してその温度を低く抑えることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をファクシミリ装置に適用した実施例による記録装置の概略構成を示す概略断面図
【図２】図１に示す記録装置の定着部及びその近傍を拡大して示す概略断面図
【図３】従来の記録装置の１例を示す概略断面図
【符号の説明】
１５  装置本体
１５ａ  外装カバー
１６  給紙カセット
１７  給紙ローラ
１８  記録紙
２０  レジストローラ
２１  トナーカートリッジ
２２  感光体
２４  レーザスキャンユニット
２５  搬送ユニット
２６  転写ローラ
２７  搬送ガイド
３０  定着部
３１  定着ローラ
３２  加圧ローラ
３３  遮熱カバー
３４  補助カバー
３６  排出ローラ
３８  空気通路
３９  流入口
４０  排出口
４２  空気通路
４３  流入口
４４  排出口
【図１】
0004278767.tif 000002
【図２】
0004278767.tif 000003
【図３】
0004278767.tif 000004