【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に係わり、画像形成部の断熱・冷却に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、電子写真では高画質で高生産が性能として求められている。一般的に電子写真では、定着部で熱と圧力によりトナーを転写材に融着させ像を定着させるが、両面画像形成時のように一度加熱された転写材を画像形成部に再給紙したり、高温に加熱された定着部からの放熱により熱せられることで、機内の画像形成部や周辺機器の温度も上昇するようになる。
【０００３】
ところが、高画質を得るためトナーが小粒径化するほど耐熱性能は弱くなり、コピースピードが向上し高速になるほど装置内の温度も上昇し易くなる。
【０００４】
そのため、現像器やクリーナー周辺部分、特にトナーリサイクルをする画像形成部の場合、トナー回収部での熱による影響が大きいためトナーが溶解・凝集し固着が起こり、パッキング（トナーによる詰まり）等の問題となる。
【０００５】
この問題を解決するため、定着部と画像形成部との距離を離したり、板金や熱伝導性の悪い部材で定着部の熱源を有するローラを覆うなどして断熱することで定着部からの放熱による影響を防ぐ手段、または加熱され暖まった定着部周辺や画像形成部周辺の空気をファンなどにより吸引・排気したり、外気を直接吹き付ける等の冷却手段を用いてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしその場合、以下の問題を有する。
【０００７】
（イ）装置の構成が大がかりになり設計に制約を受ける（定着部と画像形成部との距離を離す、等）。（ロ）装置内の定着部や画像形成部周辺を直接冷却することで、待機時の消費電力も無駄に消費する。（ハ）断熱部材や冷却ファンなどを別途取り付けることでコストがかかる。（ニ）定着部への転写材の進入口は塞ぐことはできないため、進入口から漏れる定着部よりの熱を防ぐことができない。
【０００８】
そこで、本発明はこのような問題を解決し、かつ、画像形成部の温度を下げることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記の構成により達成することができる。
【００１０】
（１） 像担持体に対し、少なくとも帯電器とクリーニング部を備え、像担持体上にトナー画像を形成する画像形成部と、前記像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写器と、転写材に転写したトナー画像を当該転写材に定着する定着部とを有し、機外から取り入れた空気は、画像形成部と定着部との間に設けた空気案内部の上側の吸い込み口から流入し、該空気案内部の下側の排出口から転写材搬送面に対し垂直方向に排出するように案内されることを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（２） 前記空気案内部は、画像形成部と定着部との非通紙領域において、転写材搬送方向に対し直角方向で、かつ、転写材搬送面にたいし平行に配設され、かつ、画像形成部側に位置することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１２】
（３） 前記空気案内部は、定着部との間隔が転写材搬送方向に対して３０ｍｍ〜７０ｍｍの距離に配設されることを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
【００１３】
（４） 前記空気案内部は、少なくとも、転写材の搬送最大幅より長いことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１４】
（５） 像担持体に対し、少なくとも帯電器とクリーニング部を備え、像担持体上にトナー画像を形成する画像形成部と、前記像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写器と、転写材に転写したトナー画像を当該転写材に定着する定着部とを有し、空気案内部から排出された空気を吸入し、機外へ排出する吸入ダクトを有することを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
（６） 前記吸入ダクトは、ベルト搬送部の無端状を成すベルトの転写材搬送側ベルトと戻り側ベルトとの間に、転写材搬送面と平行、かつ、転写材搬送方向と直角方向に配設されていることを特徴とする（５）に記載の画像形成装置。
【００１６】
（７） 前記吸入ダクトは、前記空気案内部の直下に配設され、吸入ダクトの吸入口と空気案内部の排気口とは相対して向き合っていることを特徴とする（５）又は（６）に記載の画像形成装置。
【００１７】
（８） 前記空気案内部の排気口と前記吸入ダクトの吸入口との間に、空気の流れによる壁を形成し、該壁により高温側の熱が低温側へ伝わるのを防ぐことを特徴とする（５）〜（７）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１８】
（９） 前記吸入ダクトは、少なくとも、転写材の搬送最大幅より長いことを特徴とする（５）〜（８）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１９】
（１０） 像担持体に対し、少なくとも帯電器とクリーニング部を備え、像担持体上にトナー画像を形成する画像形成部と、前記像担持体上のトナー画像を転写材に転写する転写器と、転写材に転写したトナー画像を当該転写材に定着する定着部とを有し、機外の空気は、画像形成装置を構成する本体架台から取り入れることを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
（１１） 前記本体架台は中空状を成すフレームで構成されていることを特徴とする（１０）に記載の画像形成装置。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態の一例について、以下、図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は、画像形成装置（以下、複写機という）の全体の構成を示す概略構成図、図２は画像形成部４と定着部７の間に配設された空気案内部２０及び吸入ダクト２１の位置及び機外からの空気を機内へ通風する経路を示す模式図、図３は図２の関係を上から見た概略平面図、図４は空気案内部２０→ベルト搬送部６→吸入ダクト２１→排気ファン２４へと空気の流れを示す斜視図、図５は機外の空気を本体架台１１０を構成するフレーム１１５内を通して、機内へ通風する状態を示す斜視図、図６は空気案内部２０から定着ローラ７０１までの距離を変化させた場合の定着部７の消費電力の変化を示すグラフ及び図７は空気案内部２０から定着ローラ７０１までの距離を変化させた場合の空気案内部２０の定着部７側、空気案内部２０の画像形成部４側及び像担持体（以下、感光体ドラムという）４０１付近の温度変化を示すグラフである。
【００２３】
本実施の形態の複写機は、図１において複写機本体１００の上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを設けると共に、複写機本体１００内に画像読み取り部１、画像処理部２、画像書き込み部３、画像形成部４、転写材収納部５、ベルト搬送部６、定着部７、排紙・切り換え部８及び再搬送部（ＡＤＵ）９を有している。
【００２４】
前記自動原稿送り装置ＡＤＦ（以下、ＡＤＦという）は、原稿（図示せず）を１枚づつ送り出して画像読み取り位置へと搬送し、画像読み取りが終わった原稿を所定の場所に排紙処理する装置である。
【００２５】
画像読み取り部１において、ＡＤＦで画像読み取り位置を通過する原稿、又は原稿台上のプラテンガラス１０１に載置された原稿からの画像情報の読み取りは、可動式の露光ランプとミラーを備えるミラーユニット１０２により反射し、結像レンズ１０４を介してライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）１０５に結像させることにより行われる。
【００２６】
ＣＣＤ１０５上に結像されたライン状の光学像は順次電気信号（輝度信号）に変換された後、Ａ／Ｄ変換され、画像処理部２において濃度変換、フィルタ処理等の処理が施された後、その画像データは一旦メモりに記憶される。
【００２７】
一方、画像形成部４では感光体ドラム４０１上に形成した帯電像を転写材Ｐに転写する画像転写部４０２、感光体ドラム４０１に密着している転写材Ｐを分離する分離極４０３、搬送手段であるベルト搬送部６、感光体ドラム４０１に配設されたクリーニング部４０７及び光除電手段としてのプレチャージランプ（ＰＣＬ）４０６が各々動作順に配置されている。
【００２８】
感光体ドラム駆動モータ（図示せず）の始動により、感光体ドラム４０１は時計方向へと回転し、スコロトロン帯電器４０４の帯電作用により、感光体ドラム４０１に電位が付与される。
【００２９】
しかる後、書き込み手段である像露光手段としての画像書き込み部３は、図示しないレーザダイオードを発光光源とし、回転するポリゴンミラー３０１を経て、反射ミラー３０２を介して、感光体ドラム４０１に対して矢示Ｒの位置で主操作方向の像露光を画像処理部２のメモリから呼び出された画像信号にもとづいて行い、また、感光体ドラム４０１の回転による副走査を介して感光体ドラム４０１上に潜像を形成する。
【００３０】
続いて、感光体ドラム４０１上に形成された潜像は現像器４０８によって反転現像され、感光体ドラム４０１の表面に可視像のトナー像が形成される。
【００３１】
なお、トナー収納容器４２０は搬送スクリュー４２１によりトナーを現像器４０８へ供給している。
【００３２】
一方、転写材収納部５では、画像形成部４の下方に異なるサイズ、同サイズ又は材質等の異なる転写材Ｐが収納された転写材収納部５として、給紙トレイ５１１、５２１、５３１が設けられている。
【００３３】
予め入力されたメモリにもとづき選択された給紙トレイ５１１（５２１、５３１）に収納された転写材Ｐは給紙ローラ５１２（５２２、５３２）により送り出され、分離ローラ５１３（５２３、５３３）により１枚づつ分離される。
【００３４】
次いで、転写材Ｐは搬送路５５０内を案内ローラ（図示せず）により搬送され、レジストローラ対５０１によって一時停止を行った後、前記レジストローラ対５０１の回転により再給紙され、画像転写部４０２に案内され、感光体ドラム４０１上のトナー像は画像転写部４０２において転写材Ｐ上に転写される。
【００３５】
次いで、転写材Ｐは分離極４０３の作用で感光体ドラム４０１面より分離された後、ベルト搬送部６面上に吸着され、定着部７に向けて搬送される。
【００３６】
また、定着部７は加熱部を有する定着ローラ７０１と加圧ローラ７０２とで構成されており、転写材Ｐが定着ローラ７０１と加圧ローラ７０２との間を通過する際に、加熱、加圧作用を付与され、トナー像が溶融され、転写材Ｐ上に定着される。
【００３７】
なお、空気案内部２０は、定着部７と画像形成部４を構成する感光体ドラム４０１に配設されたクリーニング部４０７との間の非通紙領域におけるクリーニング部４０７の外壁付近の画像形成部４側に配設され、空気案内部２０の取り付け姿勢は転写材搬送方向に対し略直角で、かつ、略水平を形成している。
【００３８】
また、吸入ダクト２１は、ベルト搬送部６の無端ベルトの間に配設され、取り付け姿勢は転写材搬送方向に対し、略直角で、かつ、略水平を形成し、空気案内部２０の直下に空気案内部２０の排出口Ｓ（図２を参照）と吸入ダクト２１の吸入口Ｔ（図２を参照）とが、相対するように配設されている。
【００３９】
又、吸入ダクト２１は、空気案内部２０から排出された空気を吸入し、複写機本体１００の奥側（図示せず）へ送られ、機外へ排出される。
【００４０】
但し、空気の流れは設置状況等により逆方向（奥側から複写機操作方向の手前側）からでもよい。
【００４１】
このように、空気案内部２０及び吸入ダクト２１を設け、空気の流れを規制することにより、空気を利用した断熱効果の高い構造を取っている。
【００４２】
さらに、トナー像が定着された転写材Ｐは、定着排紙ローラ７０３、排紙ローラ８０１により搬送されて、排紙トレイ８０２上に排出される。
【００４３】
一方、転写材Ｐが分離された後の感光体ドラム４０１は、分離極４０３により除電され、しかる後、クリーニングブレード４０５（図２を参照）によって感光体ドラム４０１上の周面上に残っているトナーは摺擦され、清掃されることにより、履歴が解消されて、次の画像形成の準備がなされる。
【００４４】
図２は、画像形成部４と定着部７との間における空気案内部２０及び空気案内部２０より排出された空気を吸入し、複写機の奥側から機外へ排出する機能を有する吸入ダクト２１の配置及び機外の空気を本体架台１１０を構成するフレーム１１５の中を通して、機内へ通風する経路を示す模式図である。
【００４５】
感光体ドラム４０１に形成された画像は、画像転写部４０２にて転写材Ｐ上に転写され、分離極４０３にて感光体ドラム４０１から分離され、ベルト搬送部６上を搬送され、定着部７へ送られる。
【００４６】
一方、感光体ドラム４０１上に残留したトナーは、クリーニングブレード４０５により掻き落とされ、クリーニング部４０７の底面に溜め、トナー搬送スクリュー４０９及びクリーニング部４０７から現像器４０８へ渡すトナーリサイクルスクリュー（図示せず）により、現像器４０８へ回収され、再利用される。
【００４７】
高画質化への対策として、最近はトナーは小粒径化の方向にあり、耐熱性能が弱くなり、一方コピースピードが向上し、高速になるほど複写機内の温度も上昇傾向にある。
【００４８】
このため、画像形成部４周りの温度の上昇を押さえるために、本発明の実施の形態においては、空気案内部２０及び吸入ダクト２１を図２、３及び４に示すように取り付け、空気の流れによる断熱及び冷却効果を高めている。
【００４９】
空気案内部２０は、定着部７とクリーニング部４０７との間の、クリーニング部４０７の定着部７側の外壁付近に配設され、空気案内部２０の取り付け姿勢は転写材搬送方向に対し略直角で、かつ、略水平を形成している。
【００５０】
空気案内部２０の形状は、本実施の形態においては、空気の流れ方向（上から下へ垂直方向に流れる）、すなわち、図２における上側の吸い込み口Ｎ及び下側の排出口Ｓは、断熱効果を高めるため、少なくとも転写材搬送幅より長い開口面を有している。
【００５１】
前記吸い込み口Ｎ及び排出口Ｓは、空気の風量バランス調整（ファンにて吹き込まれた幅方向の空気風量をほぼ均一にするために設けている）し易くするため、多数の開口穴でできている。
【００５２】
なお、空気案内部２０の空気の流れる方向（上から下へ垂直方向に空気が流れる方向）の長さは、ベルト搬送部６にて、転写材Ｐを搬送させる上で問題ないところまで長く伸ばすことも可能である。
【００５３】
又、吸い込み口Ｎ及び排出口Ｓは、前記のように多数の開口穴以外に風量バランス上問題なければ、全面が開口形状をしていてもよい。
【００５４】
さらに、空気の吸入口として吸い込み口Ｎの代わりに図３の矢示Ｋ（空気案内部２０の複写機前面扉側）の面としてもよい。
【００５５】
一方、吸入ダクト２１は、図２及び３に示すように、上部より吸入した空気を転写材搬送方向と略平行に流し、本体奥側から機外へ排出させるために、中空で矩形状の断面を有した転写材搬送幅方向に細長い形状をしている。
【００５６】
なお、図３において、Ｆは複写機の前面扉（操作面）側を示している。
前記断面は、ベルト搬送部６の吸入ダクト２１を挟んだ上下のベルト間隔によっては、正方形状等で構成されてもよい。
【００５７】
吸入ダクト２１の吸入口Ｔは、空気案内部２０の直下に配設され、吸入ダクト２１の吸入口Ｔと空気案内部２０の排出口Ｓとは相対して向き合っている。
【００５８】
吸入ダクト２１の空気案内部２０の排出口Ｓに相対している吸入ダクト２１の吸入口Ｔは、空気案内部２０から排出された空気を吸入するために、図３に示すように吸い込み穴を多数あけた形状を成している。
【００５９】
吸入口Ｔの多数の穴は、真上に配設された空気案内部２０から排出された空気風量を転写材搬送幅方向にほぼ均一にするため、及び吸入した空気を排気ファン２４にてスムースに機外へ排出するために設けてあり、空気の風量バランス調整をし易くしている。
【００６０】
なお、吸入口Ｔの穴として、転写材搬送幅方向に長いスリット状の長穴（長さはベルト搬送部６のベルト全体の幅とほぼ等しい）としてもよい。
【００６１】
吸入口Ｔは、空気の吸入ロスを防ぎ、断熱効果を高めるために、少なくとも転写材搬送最大幅より長く、かつ、空気案内部２０の排出口Ｓより長くしてある。
【００６２】
図２及び３に示すように、機外の空気は、複写機本体１００の本体架台１１０を構成するフレーム１１５の下部に取り付けられた吸気ファン２５により中空状のフレームの中へ吸入され、矢示の方向ａ→ｂ→ｃ→ｄへと流れ、上部フレーム１２０に設けた吹き出し穴より矢示の方向ｅとして機内に吹き出される。
【００６３】
機内に吹き出された機外の空気は、空気案内部２０の直上に設けたファン２２により矢示の方向ｅ→ｆへと流れ、空気案内部２０へ垂直に矢示の方向ｇへと上側の吸い込み口Ｎから流入する。
【００６４】
なお、ファン２２は、空気案内部２０の吸い込み口Ｎの長さ方向へ空気が略均一に流入するよう、転写材搬送幅方向に複数配設してもよい。
【００６５】
又、図示するプロペラファンの代わりにクロスフローファンを吸い込み口Ｎと平行に設けてもよい。
【００６６】
空気案内部２０に流入した空気は排出口Ｓから排出され、矢示の方向ｈへと流れ直下の吸入ダクト２１の吸入口Ｔから吸入ダクト２１内に排気ファン２４により吸入される。
【００６７】
このため、空気案内部２０の排出口Ｓから吸入ダクト２１の吸入口Ｔまでの間は、矢示の方向ｈへと機外から取り入れた空気が、ほぼ排出口Ｓの形状の空気の束が壁となり流れているため、定着部７からの熱が、画像形成部４に伝わるのを防ぐ、いわゆる断熱壁として機能することになる。
【００６８】
さらに、定着部７のベルト搬送部６より送られてきた転写材Ｐを通す進入口Ｅ（図２参照）があり、ここから定着部７の熱が漏れるのは従来防ぐことが困難であった。
【００６９】
しかしながら、前述の空気による断熱壁が定着部７と画像形成部４との間に形成されるため、定着部７の進入口Ｅから漏れる熱を塞ぐ効果があり、画像形成部４の温度上昇を防ぐことが可能となる。
【００７０】
引き続き、吸入ダクト２１から吸入された空気は、吸入ダクト２１内を矢示の方向ｉへと流れ、フレキシブルホース２３内を矢示の方向ｊへと流れ、排気ファン２４により機外へ矢示の方向ｋへと排気口２６を通り、排出される。
【００７１】
なお、フレキシブルホース２３は、複写機の排気口２６が吸入ダクト２１の出口に対して、取り付け位置が必ずしも合致しないことを考慮し、ある程度の自由度を持たせたるために採用している。
【００７２】
特に、自由度を持たせる必要がない場合には、吸入ダクト２１のみで構成してもよい。
【００７３】
又、排気ファン２４は、吸気ファン２５を取り付けたフレーム１１５とは別の本体架台１１０を構成するフレームに取り付け、吸入ダクト２１の排気出口２７との間をフレキシブルホース２３で繋ぐことにより排気用としての利用も可能である。
【００７４】
図４は、機内に吹き込まれた機外の空気は、ファン２２により空気案内部２０の上側の吸い込み口Ｎから流入し、排出口Ｓから排出され、ベルト搬送部６の上側ベルトを通過して吸入口Ｔから吸入ダクト２１内へ排気ファン２４により吸入され、フレキシブルホース２３内を流れ、機外へ排出されるまで空気の流れを示す斜視図である。
【００７５】
転写材Ｐは、図４における右側からベルト搬送部６へ送り込まれ、ベルト搬送部６のベルトに吸着されて、ベルト上を搬送され、次の工程である定着部７へ送り込まれる。
【００７６】
ベルトは、転写材Ｐを吸着するために一般的にはメッシュ状あるいは穴あき状を成しており、かつ、ベルトは転写材搬送幅方向に図４に示すように複数列のベルトで構成されている。
【００７７】
このため、本発明における空気案内部２０より排出された空気は、ベルトの中を容易に通過することが可能であり、吸入ダクト２１での吸入作用にはほとんど影響を及ぼすことはない。
【００７８】
又、複写機の連続プリント動作時においても、転写材Ｐの間隔は、一般的には、３０〜５０ｍｍは開いており、かつ、転写材Ｐの搬送方向の幅に対し、空気案内部２０の排出口Ｓ及び吸入ダクト２１の吸入口Ｔの搬送方向の幅は広くなっているから、両サイドからの吸入が可能であり、吸入機能は十分効果を上げることができる。
【００７９】
なお、転写材搬送中に空気案内部２０より転写材Ｐの上面に吹き付けられた空気風量は、前工程の転写により転写材Ｐ上に静電気により画像形成しているトナー像を乱す程の風量は有していない。
【００８０】
又、ベルト搬送部６におけるベルトは、前記では、複数列のベルトとしたが、全面ベルトでも問題はなく、又吸引式でなくベルト搬送部６に乗っている転写材Ｐに上から空気を吹き付ける搬送方式でも、適用可能である。
【００８１】
図５は、機外の空気が本体架台１１０を構成する中空状を成したフレーム１１５内を流れ、機内へ吹き込まれるまでの状態を示す斜視図である。
【００８２】
図において、機外の空気は、本体架台１１０の下部に取り付けられた吸気ファン２５により中空状を成したフレーム１１５内を垂直方向に矢示の方向ａ→ｂへと吸入され、引き続き空気は、吸気ファン２５により矢示の方向ｃ→ｄへと流れ、フレーム１１５を構成する水平状を成した上部フレーム１２０の転写材搬送幅方向と平行で、かつ、機内側を向いた面に開けられた多数の穴からフレーム１１５内を流れて、機内へ矢示の方向ｅとして吹き込まれる。
【００８３】
なお、本発明の実施の形態においては、フレーム１１５の断面形状が中空状の正方形パイプで構成されているが、矩形状パイプや円筒状パイプ等で構成されていてもよい。
【００８４】
又、吸気ファン２５の取り付け位置は、設置環境から床面に近い方が機外の温度は一般的には低いことから採用しているが、操作面に近い高さやフレームの機内側に取り付けることも可能であり、さらに、フレキシブルホース２３（図３参照）を利用してある程度の自由度を持たせ、取り付け位置をフレーム外としてもよい。
【００８５】
機外の空気を機内に吹き込むことにより、主に、定着部７で暖められた機内温度を下げることが可能となる。
【００８６】
吹き込まれた空気は、引き続き既に説明しているように図２、３で示す矢示の方向ｅ→ｆ→ｇ→ｈ→ｉ→ｊ→ｋへと流れ、排気ファン２４により機外へ排出される。
【００８７】
図示するように、もう一方のフレーム１１５′にも同じ位置に吸気ファン２５′が配設されており、機外から取り入れた空気は、前述の説明と同様に、フレーム１１５′内を吸気ファン２５′により矢示の方向ａ′→ｂ′→ｃ′→ｄ′へと流され、上部フレーム１２０内へ送られ、矢示の方向ｅ′として上部フレーム１２０の吹き出し穴から機内に吹き込まれる。
【００８８】
上部フレーム１２０内には整流板１２１が配置され、吸気ファン２５及び２５′にて送られてきた空気が上部フレーム１２０の吹き出し穴全体からほぼ均一に吹き出すようになっている。
【００８９】
なお、吸気ファン２５及び２５′は２個でなくとも上部フレーム１２０の吹き出し穴全面からほぼ均一、かつ、必要風量が得られるなら１個でもよい。
【００９０】
一方、空気案内部２０の断熱効果については、表１に示すデータから空気案内部２０内に機外の空気を流すことにより、機内の冷却効果が顕著であり、さらに定着部７の高熱のクリーニング部４０７への断熱効果も高く、さらに、空気の流れにより形成された断熱壁による断熱効果もあり、定着部７の進入口Ｅよりの熱の漏れも塞ぐことができ、画像形成部４を構成する感光体ドラム４０１への定着温度の影響が遮断できることが認められる。
【００９１】
なお、空気案内部２０のみで機外の空気を流さない場合には断熱及び冷却効果は期待できないことが分かる。
【００９２】
【表１】
【００９３】
複写機の実験条件は以下のようである。
複写機：コニカ製Ｓｉｔｉｏｓ７１６５改／環境条件：２０℃、５０％ＲＨ常温常湿／空気案内部形状：通風口サイズ｛２０（横）×３５０（幅）｝×３０（縦）（ｍｍ）／空気案内部２０より排出される風量：０．４〜０．５（ｍ／ｍｉｎ）／空気案内部２０取り付け位置：図２におけるＬ＝５０ｍｍ。
【００９４】
以上の条件のもとで、Ａ４サイズ転写材を連続２時間両面通紙した。
温度測定箇所は図２において、（Ａ）は空気案内部２０の定着部７側、（Ｂ）は空気案内部２０のクリーニング部４０７側、（Ｃ）は感光体ドラム４０１付近である。
【００９５】
次に、空気案内部２０の適正位置については、図２のＬ（定着ローラ７０１のクリーニング部４０７側の端部から空気案内部２０の定着部７側の外壁までの距離）を変えた場合の定着部７の待機時における消費電力（定着温度を１８０〜２００℃に維持させるために必要とする電力、１時間放置時）を測定したところ、図６のようなグラフが得られた。
【００９６】
すなわち、空気案内部２０が定着ローラ７０１から離れる程、定着部７の消費電力のロスを低減する効果があることが認められる。
【００９７】
また、Ｌを変化させた場合の図２における温度測定箇所（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）各々の温度を測定したところ、図７のようなグラフが得られた。
なお、各部｛（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）｝の到達温度は、Ａ４サイズ転写材を連続２時間両面通紙後、１時間放置し、計測した。
【００９８】
すなわち、図７より空気案内部２０の定着部７側の外壁とクリーニング部４０７側の外壁との温度差は、空気案内部２０の定着ローラ７０１からの距離Ｌが近い程大きく、断熱効果は高い。
【００９９】
しかしながら、Ｌ＝３０ｍｍ以下では空気案内部２０の定着部７側の外壁付近の温度（Ａ）（７５℃）が空気案内部２０を構成する樹脂材質の耐熱温度を超えてしまうため、実用的には断熱効果はＬ＝３０ｍｍ以上とする必要がある。
【０１００】
一方、図７のグラフにおいて感光体ドラム４０１付近の温度（Ｃ）はほぼ一定（３０〜３３℃）しており、実用的には問題ない温度を維持しているが、空気案内部２０のクリーニング部４０７側の外壁温度（Ｂ）がＬ＝７０ｍｍに近づくに従い、前記の感光体ドラム４０１付近の温度（３３℃）とほぼ同じになり、断熱効果がほとんどなくなってしまう。
【０１０１】
以上のことから、空気案内部２０の断熱効果はＬ＝３０〜７０ｍｍの間が実用的には採用可能な距離といえる。
【０１０２】
上記の図６、７のグラフから、断熱を目的とした通風手段を持つ空気案内部２０の効果を得るため、定着部７の保温と空気案内部２０の構成部品の耐熱温度を考慮した場合、定着ローラ７０１からの距離Ｌ＝３０〜７０ｍｍが望ましい。
【０１０３】
本発明により、改めて冷却用のスペースを必要とせず、定着部７周辺の温度を直接冷却しないため待機電力も無駄にせず、コンパクトでコストも掛からずに画像形成部４の温度上昇を防ぐことが可能となる。
【０１０４】
また、空気の流れにより形成される断熱壁により、定着部７の転写材進入口Ｅからの熱の漏れを塞ぐことができ、前述と同様に画像形成部４の温度上昇を防ぐことが可能となる。
【０１０５】
さらに、機外の空気を、本体架台１１０を構成する中空状のフレーム１１５を利用して機内に吹き込むことにより、コンパクトで、かつ、コストもかからずに、断熱及び冷却効果が得られるようになる。
【０１０６】
【発明の効果】
機外から取り入れた空気を、複写機の本体架台の中空状のフレーム内を通して上部フレームから機内に吹き出し、機内を冷却すると共に、画像形成部と定着部との間に設けた空気案内部及びその直下のベルト搬送部の中に設けた吸入ダクトの間に機外から取り込んだ空気を通すことによる断熱効果を利用することにより、待機時の消費電力を無駄にせず、コンパクトでコストも掛からず、かつ、定着部の転写材進入口からの熱の漏れを塞ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す複写機の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の画像形成部と定着部との間に配設された空気案内部及び吸入ダクトの位置及び機外からの空気を機内へ通風する経路を示す模式図。
【図３】本発明の実施の形態の図２の関係を上から見た概略平面図。
【図４】本発明の実施の形態の空気案内部→ベルト搬送部→吸入ダクト→排気ファンへと空気の流れを示す斜視図。
【図５】本発明の実施の形態の機外の空気を本体架台を構成するフレーム内を通して、機内へ通風する状態を示す斜視図。
【図６】本発明の実施の形態の空気案内部から定着ローラまでの距離を変化させた場合の定着部の消費電力の変化を示すグラフ。
【図７】空気案内部から定着ローラまでの距離を変化させた場合の空気案内部の定着部側、空気案内部の画像形成部側及び感光体ドラム付近の温度変化を示すグラフ。
【符号の説明】
４ 画像形成部
６ ベルト搬送部
７ 定着部
２０ 空気案内部
２１ 吸入ダクト
２２ ファン
２３ フレキシブルホース
２４ 排気ファン
２５ 吸気ファン
２６ 排気口
１００ 複写機本体
１１０ 本体架台
１１５ フレーム
１２０ 上部フレーム
４０１ 感光体ドラム
４０７ クリーニング部
７０１ 定着ローラ
Ｐ 転写材
Ｎ 吸い込み口
Ｓ 排出口
Ｔ 吸入口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, such as a printer, a copying machine, and a facsimile, and relates to heat insulation and cooling of an image forming unit.
[0002]
[Prior art]
Recently, in electrophotography, high image quality and high production are required as performance. Generally, in electrophotography, an image is fixed by fusing toner to a transfer material by heat and pressure in a fixing unit, but the transfer material once heated is re-fed to the image forming unit as in double-sided image formation. In addition, the temperature of the image forming unit and peripheral devices in the apparatus also rises due to the heat generated by the heat from the fixing unit heated to a high temperature.
[0003]
However, the smaller the particle size of the toner, the lower the heat resistance performance, and the higher the copy speed and the higher the speed, the more easily the temperature inside the apparatus rises in order to obtain high image quality.
[0004]
Therefore, in the area around the developing device and the cleaner, especially in the image forming section where the toner is recycled, the toner is largely affected by the heat in the toner collecting section, so that the toner is dissolved and aggregated, and the toner is fixed. It becomes.
[0005]
To solve this problem, heat is radiated from the fixing unit by increasing the distance between the fixing unit and the image forming unit, or by covering the roller having the heat source of the fixing unit with a sheet metal or a member with poor heat conductivity to insulate the roller. A means for preventing the influence of the above, or a cooling means for sucking and exhausting air around the heated and heated fixing section and the image forming section by a fan or directly blowing outside air has been used.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in that case, there are the following problems.
[0007]
(A) The configuration of the apparatus becomes large and the design is restricted (for example, the distance between the fixing unit and the image forming unit is increased). (B) By directly cooling the periphery of the fixing unit and the image forming unit in the apparatus, power consumption during standby is wastefully consumed. (C) The cost is increased by separately attaching a heat insulating member or a cooling fan. (D) Since the entrance of the transfer material to the fixing unit cannot be closed, heat from the fixing unit leaking from the entrance cannot be prevented.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem and reduce the temperature of the image forming unit.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The object of the present invention can be achieved by the following configurations.
[0010]
(1) An image forming unit that includes at least a charger and a cleaning unit for an image carrier, and forms a toner image on the image carrier, and a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material A fixing unit for fixing the toner image transferred to the transfer material to the transfer material, and air taken in from outside the machine is provided with an upper suction port of an air guide unit provided between the image forming unit and the fixing unit. An image forming apparatus, which is guided so as to flow in from an air outlet and to be discharged from a lower outlet of the air guide portion in a direction perpendicular to a transfer material conveying surface.
[0011]
(2) The air guide section is disposed in a non-sheet passing area between the image forming section and the fixing section in a direction perpendicular to the transfer material transport direction and parallel to the transfer material transport surface, and The image forming apparatus according to (1), which is located on an image forming unit side.
[0012]
(3) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the air guide unit is disposed at a distance of 30 mm to 70 mm with respect to the transfer material transport direction from the fixing unit. .
[0013]
(4) The image forming apparatus according to any one of (1) to (3), wherein the air guide unit is at least longer than a maximum conveyance width of the transfer material.
[0014]
(5) An image forming unit that includes at least a charger and a cleaning unit for the image carrier, and forms a toner image on the image carrier, and a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material A fixing unit for fixing the toner image transferred to the transfer material to the transfer material, and an intake duct for sucking air discharged from the air guide unit and discharging the air to the outside of the apparatus. apparatus.
[0015]
(6) The suction duct is disposed between the transfer material conveyance side belt and the return side belt of the endless belt of the belt conveyance portion, in a direction parallel to the transfer material conveyance surface and in a direction perpendicular to the transfer material conveyance direction. (5) The image forming apparatus described in (5).
[0016]
(7) The suction duct is disposed immediately below the air guide portion, and the suction port of the suction duct and the exhaust port of the air guide portion face each other (5) or (6). The image forming apparatus according to (1).
[0017]
(8) A wall is formed between the exhaust port of the air guide section and the suction port of the suction duct by air flow, and the wall prevents heat on the high temperature side from being transmitted to the low temperature side. The image forming apparatus according to any one of (5) to (7).
[0018]
(9) The image forming apparatus according to any one of (5) to (8), wherein the suction duct is at least longer than a maximum conveyance width of the transfer material.
[0019]
(10) An image forming unit that includes at least a charger and a cleaning unit for the image carrier and forms a toner image on the image carrier, and a transfer unit that transfers the toner image on the image carrier to a transfer material And a fixing unit for fixing the toner image transferred to the transfer material to the transfer material, and air outside the machine is taken in from a main body base constituting the image forming apparatus.
[0020]
(11) The image forming apparatus according to (10), wherein the main body gantry is formed of a hollow frame.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An example of an embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of an image forming apparatus (hereinafter, referred to as a copying machine). FIG. 2 is an air guide unit 20 and a suction duct 21 provided between the image forming unit 4 and the fixing unit 7. FIG. 3 is a schematic plan view showing the position of the air conditioner and a path through which air from outside the machine flows into the machine, FIG. 3 is a schematic plan view of the relationship shown in FIG. 2 as viewed from above, and FIG. 21 is a perspective view showing the flow of air from the exhaust fan 24 to the exhaust fan 24. FIG. 5 is a perspective view showing a state in which outside air flows through the frame 115 constituting the main body base 110 into the inside of the machine. FIG. 7 is a graph showing a change in power consumption of the fixing unit 7 when the distance from the fixing roller 701 to the fixing roller 701 is changed, and FIG. 7 shows the air guide unit 20 when the distance from the air guiding unit 20 to the fixing roller 701 is changed. Image of the fixing unit 7 side and the air guide unit 20 Generating unit 4 side and the image bearing member is a graph showing the temperature change in the vicinity (hereinafter, photosensitive member of drum) 401.
[0023]
In the copying machine of the present embodiment, an automatic document feeder ADF is provided at the top of the copying machine main body 100 in FIG. 1, and an image reading unit 1, an image processing unit 2, an image writing unit 3, an image The image forming apparatus includes a forming unit 4, a transfer material storing unit 5, a belt conveying unit 6, a fixing unit 7, a sheet discharging / switching unit 8, and a re-conveying unit (ADU) 9.
[0024]
The automatic document feeder ADF (hereinafter, referred to as ADF) feeds a document (not shown) one sheet at a time, transports the document to an image reading position, and discharges the document after image reading to a predetermined location. It is.
[0025]
The image reading unit 1 reads image information from a document passing through an image reading position by the ADF or a document placed on a platen glass 101 on a platen by a mirror unit 102 having a movable exposure lamp and a mirror. , And forms an image on a linear imaging device (hereinafter, referred to as a CCD) 105 via an imaging lens 104.
[0026]
The linear optical image formed on the CCD 105 is sequentially converted into an electric signal (luminance signal), then A / D converted, and subjected to processing such as density conversion and filter processing in the image processing unit 2. The image data is temporarily stored in a memory.
[0027]
On the other hand, in the image forming unit 4, an image transfer unit 402 that transfers the charged image formed on the photosensitive drum 401 to the transfer material P, a separation electrode 403 that separates the transfer material P that is in close contact with the photosensitive drum 401, , A cleaning unit 407 provided on the photosensitive drum 401, and a precharge lamp (PCL) 406 as a light removing unit are arranged in the order of operation.
[0028]
When the photoconductor drum drive motor (not shown) is started, the photoconductor drum 401 rotates clockwise, and a potential is applied to the photoconductor drum 401 by the charging action of the scorotron charger 404.
[0029]
Thereafter, the image writing unit 3 serving as an image exposure unit, which is a writing unit, uses a laser diode (not shown) as a light emitting light source, passes through a rotating polygon mirror 301, and passes through a reflecting mirror 302 to the photosensitive drum 401. The image exposure in the main operation direction is performed based on the image signal called from the memory of the image processing unit 2 at the position indicated by R, and the latent image is exposed on the photosensitive drum 401 through the sub-scanning by the rotation of the photosensitive drum 401. Form an image.
[0030]
Subsequently, the latent image formed on the photosensitive drum 401 is reversely developed by the developing device 408, and a visible toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 401.
[0031]
The toner container 420 supplies the toner to the developing device 408 by the transport screw 421.
[0032]
On the other hand, in the transfer material storage unit 5, paper feed trays 511, 521, and 531 are provided below the image forming unit 4 as the transfer material storage unit 5 in which transfer materials P of different sizes, the same size, or different materials are stored. Have been.
[0033]
The transfer material P stored in the paper feed tray 511 (521, 531) selected based on the memory input in advance is sent out by the paper feed roller 512 (522, 532), and the transfer material P is separated by the separation roller 513 (523, 533). Separated one by one.
[0034]
Next, the transfer material P is conveyed in the conveyance path 550 by a guide roller (not shown), temporarily stopped by the registration roller pair 501, and then re-fed by the rotation of the registration roller pair 501 to be transferred again. The toner image on the photosensitive drum 401 is guided to 402, and is transferred onto the transfer material P in the image transfer unit 402.
[0035]
Next, the transfer material P is separated from the surface of the photosensitive drum 401 by the action of the separation pole 403, then is adsorbed onto the surface of the belt transport unit 6, and is transported toward the fixing unit 7.
[0036]
The fixing unit 7 includes a fixing roller 701 having a heating unit and a pressure roller 702. When the transfer material P passes between the fixing roller 701 and the pressure roller 702, heat and pressure are applied. With the action, the toner image is melted and fixed on the transfer material P.
[0037]
The air guide unit 20 is provided in the image forming unit near the outer wall of the cleaning unit 407 in a non-sheet passing area between the fixing unit 7 and the cleaning unit 407 disposed on the photosensitive drum 401 constituting the image forming unit 4. 4, the mounting orientation of the air guide section 20 is substantially perpendicular to the transfer material transport direction and substantially horizontal.
[0038]
Further, the suction duct 21 is disposed between the endless belts of the belt transport unit 6, and has a mounting posture that is substantially perpendicular to the transfer material transport direction and substantially horizontal, and is provided immediately below the air guide unit 20. A discharge port S (see FIG. 2) of the air guide section 20 and a suction port T (see FIG. 2) of the suction duct 21 are arranged to face each other.
[0039]
In addition, the suction duct 21 sucks in the air discharged from the air guide section 20, sends the air to the rear side (not shown) of the copying machine main body 100, and discharges the air outside the machine.
[0040]
However, the flow of air may be from the opposite direction (from the back side to the near side in the copying machine operation direction) depending on the installation conditions and the like.
[0041]
As described above, the air guide section 20 and the suction duct 21 are provided to regulate the flow of air, so that a structure having high heat insulation effect using air is obtained.
[0042]
Further, the transfer material P on which the toner image is fixed is conveyed by the fixing discharge roller 703 and the discharge roller 801 and discharged onto the discharge tray 802.
[0043]
On the other hand, the photosensitive drum 401 from which the transfer material P has been separated is neutralized by the separation pole 403, and then remains on the peripheral surface of the photosensitive drum 401 by the cleaning blade 405 (see FIG. 2). The toner is rubbed and cleaned, so that the history is eliminated and preparation for the next image formation is made.
[0044]
FIG. 2 shows an air guide section 20 between the image forming section 4 and the fixing section 7, and an intake duct having a function of sucking air discharged from the air guide section 20 and discharging the air from the back side of the copying machine to the outside. FIG. 2 is a schematic diagram showing an arrangement of 21 and a path through which air outside the machine passes through a frame 115 constituting a main body base 110 and flows into the machine.
[0045]
The image formed on the photoconductor drum 401 is transferred onto the transfer material P by the image transfer unit 402, separated from the photoconductor drum 401 by the separation pole 403, conveyed on the belt conveyance unit 6, and fixed by the fixing unit 7. Sent to
[0046]
On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 401 is scraped off by the cleaning blade 405, accumulated on the bottom of the cleaning unit 407, and transferred to the developing unit 408 from the toner conveying screw 409 and the toner recycle screw (not shown). Is collected by the developing device 408 and reused.
[0047]
As a measure against higher image quality, recently, toner particles have been reduced in particle size, heat resistance performance has been weakened, while copy speed has been improved, and the temperature in a copying machine tends to increase as the speed increases.
[0048]
For this reason, in order to suppress a rise in temperature around the image forming section 4, in the embodiment of the present invention, the air guide section 20 and the suction duct 21 are attached as shown in FIGS. The heat insulation and the cooling effect by are improved.
[0049]
The air guide unit 20 is disposed between the fixing unit 7 and the cleaning unit 407 near the outer wall of the cleaning unit 407 on the fixing unit 7 side, and the mounting posture of the air guide unit 20 is substantially perpendicular to the transfer material transport direction. And is substantially horizontal.
[0050]
In the present embodiment, the shape of the air guide portion 20 is such that the air flow direction (flows vertically from top to bottom), that is, the upper suction port N and the lower discharge port S in FIG. In order to enhance the effect, an opening surface longer than at least the transfer material conveying width is provided.
[0051]
The suction port N and the discharge port S are formed with a large number of opening holes to facilitate air volume balance adjustment (provided to make the air flow in the width direction blown by the fan substantially uniform). I have.
[0052]
The length of the air guide section 20 in the direction in which the air flows (the direction in which air flows vertically from top to bottom) is extended by the belt conveyance section 6 to a point where there is no problem in conveying the transfer material P. It is also possible.
[0053]
In addition, the suction port N and the discharge port S may have an entire opening shape as long as there is no problem in air volume balance other than the large number of opening holes as described above.
[0054]
Further, instead of the suction port N, the air suction port may be a surface indicated by an arrow K in FIG.
[0055]
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, the suction duct 21 has a hollow, rectangular cross-section in order to allow air sucked from the upper portion to flow substantially parallel to the transfer material transport direction and to be discharged from the back of the main body to the outside of the apparatus. And has a shape elongated in the transfer material conveying width direction.
[0056]
In FIG. 3, F indicates a front door (operation surface) side of the copying machine.
The cross section may be formed in a square shape or the like depending on the interval between the upper and lower belts across the suction duct 21 of the belt transport unit 6.
[0057]
The suction port T of the suction duct 21 is disposed immediately below the air guide section 20, and the suction port T of the suction duct 21 and the discharge port S of the air guide section 20 face each other.
[0058]
The suction port T of the suction duct 21, which is opposed to the discharge port S of the air guide section 20 of the suction duct 21, has a suction hole for sucking the air discharged from the air guide section 20 as shown in FIG. It has a shape with many openings.
[0059]
A large number of holes in the suction port T are used to make the amount of air discharged from the air guide portion 20 disposed right above substantially uniform in the width direction of the transfer material conveyance, and to smooth out the sucked air by the exhaust fan 24. In order to discharge the air to the outside of the machine, the air volume balance can be easily adjusted.
[0060]
Note that, as the hole of the suction port T, a slit-shaped long hole that is long in the transfer material conveyance width direction (the length is substantially equal to the width of the entire belt of the belt conveyance unit 6) may be used.
[0061]
The suction port T is longer than at least the transfer material conveyance maximum width and longer than the discharge port S of the air guide section 20 in order to prevent air suction loss and enhance the heat insulation effect.
[0062]
As shown in FIGS. 2 and 3, air outside the machine is sucked into a hollow frame by an intake fan 25 attached to a lower portion of a frame 115 constituting a main frame 110 of the copier main body 100, and is indicated by an arrow. In the direction a → b → c → d, and is blown into the machine as a direction e shown by an arrow from a blowout hole provided in the upper frame 120.
[0063]
The outside air blown into the machine flows in the direction of arrow e → f by a fan 22 provided immediately above the air guide section 20, and flows upward in the direction of arrow g perpendicularly to the air guide section 20. It flows in from the suction port N.
[0064]
Note that a plurality of fans 22 may be provided in the transfer material transporting width direction so that air flows substantially uniformly in the length direction of the suction port N of the air guide portion 20.
[0065]
Further, a cross flow fan may be provided in parallel with the suction port N instead of the illustrated propeller fan.
[0066]
The air that has flowed into the air guide section 20 is discharged from the discharge port S, and is sucked into the suction duct 21 by the exhaust fan 24 from the suction port T of the suction duct 21 immediately below in the direction h as indicated by the arrow.
[0067]
For this reason, between the outlet S of the air guide portion 20 and the inlet T of the suction duct 21, the air taken in from the outside in the direction h as indicated by the arrow indicates that a bundle of air substantially in the shape of the outlet S is formed. Since it flows as a wall, it functions as a so-called heat insulating wall that prevents heat from the fixing unit 7 from being transmitted to the image forming unit 4.
[0068]
Further, there is an entrance E (see FIG. 2) through which the transfer material P sent from the belt transporting unit 6 of the fixing unit 7 passes, and it has been conventionally difficult to prevent the heat of the fixing unit 7 from leaking therefrom. .
[0069]
However, since the above-mentioned heat insulating wall formed by air is formed between the fixing unit 7 and the image forming unit 4, there is an effect of blocking heat leaking from the entrance E of the fixing unit 7, and the temperature of the image forming unit 4 is prevented from rising. Can be prevented.
[0070]
Subsequently, the air sucked from the suction duct 21 flows in the suction duct 21 in the direction of the arrow i, flows in the flexible hose 23 in the direction of the arrow j, and is exhausted by the exhaust fan 24 to the outside of the machine. The air is discharged through the exhaust port 26 in the direction k.
[0071]
The flexible hose 23 is used to provide a certain degree of freedom in consideration of the fact that the mounting position of the exhaust port 26 of the copying machine does not always match the outlet of the intake duct 21.
[0072]
In particular, when it is not necessary to provide a degree of freedom, the air conditioning system may be configured with only the suction duct 21.
[0073]
The exhaust fan 24 is attached to a frame constituting a main body base 110 different from the frame 115 to which the intake fan 25 is attached, and is connected to an exhaust outlet 27 of the intake duct 21 by a flexible hose 23 for exhaust. The use of is also possible.
[0074]
FIG. 4 shows that the air outside the machine blown into the machine flows in from the suction port N on the upper side of the air guide section 20 by the fan 22, is discharged from the discharge port S, and passes through the upper belt of the belt transport section 6. FIG. 3 is a perspective view showing a flow of air that is sucked into a suction duct 21 from a suction port T by an exhaust fan 24, flows through a flexible hose 23, and is discharged to the outside of the machine.
[0075]
The transfer material P is fed into the belt transport unit 6 from the right side in FIG. 4, is attracted to the belt of the belt transport unit 6, is transported on the belt, and is sent to the fixing unit 7 which is the next step.
[0076]
The belt generally has a mesh shape or a perforated shape for adsorbing the transfer material P, and the belt is constituted by a plurality of rows of belts as shown in FIG. ing.
[0077]
Therefore, the air discharged from the air guide section 20 in the present invention can easily pass through the belt, and hardly affects the suction operation in the suction duct 21.
[0078]
In addition, even during the continuous printing operation of the copying machine, the interval between the transfer materials P is generally 30 to 50 mm wide, and the width of the air guide portion 20 is larger than the width of the transfer material P in the transport direction. Since the width of the discharge port S and the suction port T of the suction duct 21 in the transport direction is wide, suction from both sides is possible, and the suction function can be sufficiently improved.
[0079]
The amount of air blown from the air guide section 20 to the upper surface of the transfer material P during the transfer of the transfer material is such that the toner image forming an image on the transfer material P due to static electricity by the transfer in the previous process is disturbed. I do not have.
[0080]
In the above description, the belt in the belt transport unit 6 is a plurality of belts. However, there is no problem with a full belt, and air is blown from above onto the transfer material P on the belt transport unit 6 instead of the suction type. The present invention is also applicable to a transport system.
[0081]
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which air outside the machine flows through the hollow frame 115 constituting the main body gantry 110 and is blown into the machine.
[0082]
In the figure, the air outside the machine is sucked vertically in the direction of arrow a → b inside the hollow frame 115 by the intake fan 25 attached to the lower part of the main body base 110, and the air continues to flow. The air flows in the direction c → d as indicated by the arrow by the intake fan 25, and is opened on a surface parallel to the transfer material conveying width direction of the horizontal upper frame 120 constituting the frame 115 and facing the inside of the machine. It flows through the frame 115 from a number of holes and is blown into the machine in the direction indicated by the arrow e.
[0083]
In the embodiment of the present invention, the cross-sectional shape of the frame 115 is a hollow square pipe, but may be a rectangular pipe or a cylindrical pipe.
[0084]
The installation position of the intake fan 25 is adopted because the temperature outside the machine is generally lower when it is closer to the floor from the installation environment, but it should be installed near the operating surface or inside the frame. It is also possible to provide a certain degree of freedom by using the flexible hose 23 (see FIG. 3) and set the mounting position outside the frame.
[0085]
By blowing the air outside the apparatus into the apparatus, it is possible to mainly reduce the temperature inside the apparatus heated by the fixing unit 7.
[0086]
The blown air continues to flow in the directions of arrows e → f → g → h → i → j → k as shown in FIGS. 2 and 3 as already described, and is exhausted outside by the exhaust fan 24. You.
[0087]
As shown in the figure, an intake fan 25 'is provided at the same position on the other frame 115', and air taken in from outside the machine flows through the intake fan 25 'inside the frame 115' in the same manner as described above. ′, Flows in the direction of the arrow a ′ → b ′ → c ′ → d ′, is sent into the upper frame 120, and is blown into the machine through the outlet hole of the upper frame 120 as the direction of the arrow e ′.
[0088]
A current plate 121 is arranged in the upper frame 120 so that air sent by the intake fans 25 and 25 ′ is blown out almost uniformly from the entire blowout hole of the upper frame 120.
[0089]
The number of the intake fans 25 and 25 'is not limited to two, but may be one if it is substantially uniform from the entire outlet hole of the upper frame 120 and a required air volume can be obtained.
[0090]
On the other hand, with respect to the heat insulating effect of the air guide section 20, the cooling effect inside the apparatus is remarkable by flowing the outside air into the air guide section 20 from the data shown in Table 1, and the high-temperature cleaning of the fixing section 7. The heat-insulating effect to the section 407 is high, and the heat-insulating wall formed by the flow of air also has the heat-insulating effect, so that heat leakage from the entrance E of the fixing section 7 can be blocked, and the image forming section 4 is configured. It can be seen that the influence of the fixing temperature on the photosensitive drum 401 can be cut off.
[0091]
In addition, it can be understood that the heat insulation and cooling effects cannot be expected when the air outside the machine is not flowed only by the air guide section 20.
[0092]
[Table 1]
[0093]
The experimental conditions of the copying machine are as follows.
Copying machine: Konica Sitios 7165 Rev./Environmental conditions: 20 ° C., 50% RH room temperature / humidity / air guide shape: ventilation hole size {20 (horizontal) × 350 (width)} × 30 (vertical) (mm) / air Air volume discharged from the guide unit 20: 0.4 to 0.5 (m / min) / position where the air guide unit 20 is attached: L = 50 mm in FIG.
[0094]
Under the above conditions, the A4 size transfer material was continuously passed on both sides for 2 hours.
In FIG. 2, (A) is the fixing section 7 side of the air guide section 20, (B) is the cleaning section 407 side of the air guide section 20, and (C) is the vicinity of the photosensitive drum 401.
[0095]
Next, as for the proper position of the air guide section 20, L in FIG. 2 (the distance from the end of the fixing roller 701 on the cleaning section 407 side to the outer wall of the air guide section 20 on the fixing section 7 side) is changed. When the power consumption of the fixing unit 7 during standby (power required to maintain the fixing temperature at 180 to 200 ° C. for 1 hour) was measured, a graph as shown in FIG. 6 was obtained.
[0096]
That is, it is recognized that the further the air guide unit 20 is away from the fixing roller 701, the more the power consumption loss of the fixing unit 7 is reduced.
[0097]
When the temperature was measured at each of the temperature measurement points (A), (B) and (C) in FIG. 2 when L was changed, a graph as shown in FIG. 7 was obtained.
Note that the ultimate temperature of each part {(A), (B), (C)} was measured by allowing the A4 size transfer material to pass for two hours on both sides continuously for 1 hour.
[0098]
That is, as shown in FIG. 7, the temperature difference between the outer wall on the fixing unit 7 side of the air guide unit 20 and the outer wall on the cleaning unit 407 side increases as the distance L of the air guide unit 20 from the fixing roller 701 decreases, and the heat insulation effect increases. .
[0099]
However, if L = 30 mm or less, the temperature (A) (75 ° C.) near the outer wall of the air guide section 20 on the side of the fixing section 7 exceeds the heat-resistant temperature of the resin material constituting the air guide section 20, so that practically The heat insulation effect needs to be L = 30 mm or more.
[0100]
On the other hand, in the graph of FIG. 7, the temperature (C) in the vicinity of the photosensitive drum 401 is substantially constant (30 to 33 ° C.) and maintains a practically acceptable temperature. As the outer wall temperature (B) on the side of the unit 407 approaches L = 70 mm, the temperature near the photosensitive drum 401 (33 ° C.) becomes almost the same, and the heat insulating effect is almost lost.
[0101]
From the above, it can be said that the heat insulating effect of the air guide portion 20 is a distance that can be practically adopted when L = 30 to 70 mm.
[0102]
From the graphs of FIGS. 6 and 7 described above, in order to obtain the effect of the air guide unit 20 having the ventilation means for the purpose of heat insulation, in consideration of the heat retention of the fixing unit 7 and the heat resistant temperature of the components of the air guide unit 20, It is desirable that the distance L from the fixing roller 701 is 30 to 70 mm.
[0103]
According to the present invention, a cooling space is not required again, and the temperature around the fixing unit 7 is not directly cooled, so that standby power is not wasted, and the temperature of the image forming unit 4 can be prevented from rising without increasing the size and cost. It becomes possible.
[0104]
In addition, heat leakage from the transfer material entrance E of the fixing unit 7 can be blocked by the heat insulating wall formed by the flow of air, and a rise in the temperature of the image forming unit 4 can be prevented as described above. Become.
[0105]
Furthermore, by blowing air outside the machine into the machine using the hollow frame 115 constituting the main body base 110, the heat insulation and cooling effects can be obtained compactly and at low cost. Become.
[0106]
【The invention's effect】
Air introduced from outside the machine is blown into the machine from the upper frame through the hollow frame of the main frame of the copying machine to cool the machine, and an air guide provided between the image forming unit and the fixing unit and the air guide unit. By utilizing the heat insulation effect of passing air taken in from outside the machine between the suction ducts provided in the belt conveyance section directly below, power consumption during standby is not wasted, compact and cost-effective. In addition, it is possible to block heat leakage from the transfer material entrance of the fixing unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating positions of an air guide unit and a suction duct provided between an image forming unit and a fixing unit according to the embodiment of the present invention, and a path through which air from outside the device flows into the device.
FIG. 3 is a schematic plan view of the relationship of FIG. 2 according to the embodiment of the present invention as viewed from above.
FIG. 4 is a perspective view showing a flow of air from an air guide unit → a belt conveyance unit → a suction duct → an exhaust fan according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which air outside the machine according to the embodiment of the present invention is passed through the inside of the frame constituting the main body gantry to the inside of the machine.
FIG. 6 is a graph showing a change in power consumption of the fixing unit when the distance from the air guide unit to the fixing roller according to the embodiment of the present invention is changed.
FIG. 7 is a graph showing temperature changes on the fixing unit side of the air guide unit, the image forming unit side of the air guide unit, and the vicinity of the photosensitive drum when the distance from the air guide unit to the fixing roller is changed.
[Explanation of symbols]
4 Image Forming Unit 6 Belt Conveying Unit 7 Fixing Unit 20 Air Guide Unit 21 Intake Duct 22 Fan 23 Flexible Hose 24 Exhaust Fan 25 Intake Fan 26 Exhaust Port 100 Copier Main Body 110 Main Frame 115 Frame 120 Upper Frame 401 Photoconductor Drum 407 Cleaning Unit 701 fixing roller P transfer material N suction port S discharge port T suction port
