(57)【要約】【課題】  省スペース化とユーザの視認性、操作性を両立する画像形成装置を提供すること。【解決手段】  外気を取り込み定着後の記録材にエアーを吹き付けるダクト６１を形成し、そのダクト６１にファン６０を配置し、ファン６０を境にダクト６１を吸入側と排出側とした時、制御基板５５ａの少なくとも一部を吸入側に配置する。【選択図】  図１
2006072200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を熱と圧力によって記録材に定着させる定着手段と、
前記定着手段によってトナー像が定着された記録材を搬送する搬送ローラと、
前記定着手段と前記搬送ローラとの間に配置され記録材をガイドする搬送ガイドと、
外気の取り込み口と、
前記取り込み口から取り込まれた外気を前記搬送ガイドに形成された開口から記録材に吹き付けるためのダクトと、を有し、
前記ダクトに制御基板の少なくとも一部と送風手段とを配置し、
前記送風手段を境に前記ダクトを吸入側と排出側とした時に、前記制御基板の少なくとも一部が吸入側に配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記送風手段が前記定着手段より上方に配置されている事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記送風手段により吹き付けられるエアーの方向と前記記録材平面とのなす角度が前記記録材の排出方向に対して鋭角であること事を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ダクトの一部が外装面を兼ねる事を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御基板が前記定着手段より上方に配置されている事を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御基板がユーザに情報表示及び操作を行わせる操作パネルを構成している事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御基板がモータ制御を行う制御基板であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御基板はヒートシンクを備え、前記ヒートシンクが前記ダクトの外部から前記ダクトの内部に突出するように設けられていることを特徴とする１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御基板の短手方向に沿って前記ダクトの吸引側のエアーの流れが形成されている事を特徴とする１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
記録材の搬送方向に沿って前記ダクトの吸引側のエアーの流れが形成されている事を特徴とする１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記送風手段を前記搬送ガイド幅、もしくは前記制御基板長手方向に複数配置している事を特徴とする１乃至１０のいずれか１項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、定着後用紙の冷却するためのファン等を備えた複写機やプリンターなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は画像形成装置の画像形成部の構成を示す断面図であり、カラー画像の画像形成で説明する。
【０００３】
例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する、平行に配置された４つの画像形成媒体である感光体ドラムａ（イエロー）・ｂ（マゼンタ）・ｃ（シアン）・ｄ（ブラック）と、これら感光ドラムａ〜ｄの上部に、これを縦断する態様で配置された転写搬送手段である中間転写ベルト２を備える。
【０００４】
不図示のモータにより駆動される感光体ドラムａ・ｂ・ｃ・ｄの周囲には、それぞれ不図示の一次帯電器、現像器、転写帯電器が配置され、それらがプロセスカートリッジ１ａ〜１ｄとしてユニット化されている。
【０００５】
また感光ドラムａ〜ｄの下方にはポリゴンミラー等で構成される露光装置６が配置される。
【０００６】
まず、感光ドラムａには、原稿のイエロー成分色の画像信号によるレーザー光が露光装置６のポリゴンミラー等を介して投射され、感光ドラムａ上に静電潜像が形成され、これに現像器からイエロートナーを供給して現像し、静電潜像がイエロートナー像として可視化される。
【０００７】
このトナー像が感光ドラムａの回転にともなって、感光ドラムａと中間転写ベルト２とが当接する１次転写部位に到来すると、転写帯電部材２ａに印加した１次転写バイアスによって、感光ドラムａ上のイエロートナー像が中間転写ベルト２に転写される（１次転写）。
【０００８】
中間転写ベルト２のイエロートナー像を担持した部位が画像形成部に移動すると、このときまでに画像形成部において上記と同様な方法で感光ドラムｂ上にマゼンタトナー像が形成され、このマゼンタトナー像がイエロートナー像上から中間転写ベルト２に転写される。
【０００９】
同様に、中間転写ベルト２が移動するにつれて、画像形成部のそれぞれの１次転写部位においてシアントナー像、ブラックトナー像が、前記のイエロートナー像、マゼンタトナー像上に重ね合わせて転写される。
【００１０】
記録材Ｐは、記録財Ｐを収納しているカセット４からピックアップローラ８により１枚ずつ送り出され、レジストローラ９でタイミングを合わされた後、２次転写部位に達し、２次転写ローラ対３に印加した２次転写バイアスによって、中間転写ベルト２上の４色のトナー像が記録材Ｐ上に一括して転写される（２次転写）。
【００１１】
４色のトナー像が転写された記録材Ｐは、２次転写ローラ対〜定着ローラ対における搬送ガイド２０に案内されて定着ローラ対５に搬送され、そこで熱および圧力を受けて定着され、これにより各色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定されたフルカラーのプリント画像とされた後、定着ローラ対５の下流に設けられた排紙搬送ローラ対１１によって排紙トレイ７に排紙される。（例えば、特許文献１参照。）
図５は画像形成装置を上方から見た図であり、は画像形成装置を操作する際のユーザの視界を示している。ユーザが操作パネルを視認し、操作がし易いように画像形成装置上面に操作パネル５０が配置されているが、定着ローラ対５が占める領域からは外れた部分に配置されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２８７９３８号公報
【特許文献２】特開２００１−０６３１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
定着ローラ対５が占める領域から外れた部分に操作パネル５０が配置されているのは、定着ローラ対５や定着後の記録材Ｐによる熱で操作パネル５０を動作させる制御基板が熱せられて誤動作するのを回避するためである。
【００１３】
しかし、画像形成装置はユーザの作業空間を有効活用するために今後も省スペース化が求められており、定着ローラ対５を回避しつつ操作パネル５０を配置しなければならない場合、操作パネル５０の配置の制約や、ムリな操作パネルの小型化を行わなければならなくなるが、一方で画像形成装置は多くのユーザに使いやすくするためのユニバーサルデザインの観点や、カラー装置における交換部品の増加や各種設定の多様化の観点で情報を見やすく分かりやすくユーザに伝えるために液晶画面や操作ボタンの大型化が求められている背景もあるため操作性や視認性を犠牲にすることができないという課題があった。
【００１４】
また画像形成装置の省スペース化は画像形成装置内部の高密度配置を伴うため操作パネル５０の制御基板に限らず、定着ローラ対５の熱の影響を受けないように各種制御基板を配置することが困難になってきているという課題があった。その上、画像形成装置のスピードを向上させると記録材Ｐが高温で機外に排出されることになり、トナーが固着する前にトレイ７上の記録材Ｐに積載されて記録材Ｐ同士が接着されてしまう問題があり記録材Ｐの冷却も合わせて必要になるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を解決するための本願発明の画像形成装置の代表的な構成は、トナー像を熱と圧力によって記録材に定着させる定着手段と、前記定着手段によってトナー像が定着された記録材を搬送する搬送ローラと、前記定着手段と前記搬送ローラとの間に配置され記録材をガイドする搬送ガイドと、外気の取り込み口と、前記取り込み口から取り込まれた外気を前記搬送ガイドに形成された開口から記録材に吹き付けるためのダクトと、を有し、前記ダクトに制御基板の少なくとも一部と送風手段とを配置し、前記送風手段を境に前記ダクトを吸入側と排出側とした時に、前記制御基板の少なくとも一部が吸入側に配置される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、外気を取り込み定着後の記録材にエアーを吹き付けるダクトを形成し、そのダクトに送風手段を配置し、送風手段を境にダクトを吸入側と排出側とした時、制御基板の少なくとも一部を吸入側に配置することで、送風手段が吸入する外気により制御基板が冷却され、送風手段の排気により記録材Ｐが冷却される効率的なエアフローを形成し、制御基板を定着器周辺に配置することを可能とし、省スペース化とユーザの視認性、操作性を両立する画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第一の実施形態）
以下に本発明に係る第一の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
なお、画像形成装置の画像形成動作については背景技術において説明したものと同様であるため、説明を省略する。
【００１９】
図１は本発明に係る第一の実施形態である画像形成装置の排紙エアフローの要部説明図である。
【００２０】
トナー像を記録材に熱および圧力で定着するための定着手段としての定着ローラ対５の上方に、操作パネル５５、ファン６０、隔壁６１ａ、外装６１ｂが配置されている。
【００２１】
操作パネル５５は制御基板５５ａ、液晶パネル５５ｂ、ボタン５５ｃ（図２の上司図に図示）等で構成されており、画像形成装置の状態の表示や設定を行う。制御基板５５ａは、液晶パネル５５ｂやボタン５５ｃと接続されており、操作者による液晶パネル５５ｂやボタン５５ｃへの操作内容が情報として入力されると共に液晶パネル５５ｂへ所定の表示を行うように制御する。
【００２２】
ファン６０は隔壁６１ａに設置され、隔壁６１ａと外装６１ｂによりダクト６１が形成されている。ファン６０が作動するとダクト６１に形成されたスリット６１ｃ（外気の取り込み口）から外気が取り込まれる（エアフロー６５ａ）、取り込まれた外気は制御基板５５ａ、液晶パネル５５ｂを通りながらファン６０に吸入される（エアフロー６５ｂ）。
【００２３】
つまり、ダクト６１は吸入側のエアフローを形成している。ファン６０の排気は排紙ガイド２２に形成されたスリット２２ａを通って記録材Ｐに吹き付けられる（エアフロー６５ｃ）、吹き付けられた空気は搬送ローラである排紙搬送ローラ対１１のある排紙口より外へ排気される（エアフロー６５ｄ）。つまり、排紙ガイド２２と排紙搬送ローラ対１１のある排紙口がダクトの機能を持つ事になり排出側のエアフローを形成する。
【００２４】
画像形成動作により定着ローラ対５が発熱すると、定着ローラ対５及び記録材Ｐの熱が排紙ガイド２２に伝わり、ダクト６１へと伝達されて、ダクト６１内の温度が上昇する。このときファン６０動作していれば、エアフロー６５ａで外気がダクト６１内に入り、エアフロー６５ｂがダクト６１内の空気の入れ替えを行うため、定着ローラ対５や記録材Ｐの熱はダクト６１内にこもる事がなくダクト６１内の温度上昇を最小限に抑えることができる。実験ではダクト６１内の温度は５０〜６０℃で操作パネル５５の動作に問題は発生しなかった。
【００２５】
また、エアフロー６５ｂは制御基板５５ａや液晶パネル５５ｂを直接冷却するため素子の発熱を抑える機能も兼ね備え、カラー液晶パネルなど、発熱量の多い素子にも対応する事が可能である。エアフロー６５ｃは記録材Ｐの冷却、及び記録材Ｐから発生する水蒸気を機外に排出し排紙ガイド２２の結露を防止する機能を兼ね備える。ファン６０は記録材Ｐで形成される面に対して排紙搬送ローラ側へ傾けて配置して、エアフロー６５ｃを記録材Ｐに対して鋭角に当てる方向に発生させて機外へ排出するようにしている。また、記録材Ｐに当たる際の風速を高くするためファン６０を排紙ガイド２２近傍に配置している。機外に排出されたエアフロー６５ｄは排出途中の記録材Ｐを冷却し続ける効果があるため効率良く記録材Ｐの冷却ができる。エアフロー６５ｃ、６５ｄがファン６０の吸入側に逆流してしまうと制御基板５５の雰囲気温度を上昇させてしまうため逆流防止のためにファン６０の吸入側と排出側はダクト６１の隔壁によって分離されている。
【００２６】
画像形成終了後も定着ローラ対５の余熱で排紙ガイド２２が温められてしまうため、画像形成終了後も所定時間ファン６０を作動させている。画像形成時間の短縮のため非画像形成時に定着ローラ対５に予熱を与える場合には通常より回転数を下げて常時作動させてもよい。近年省エネのために予熱を与えない定着方式が提案されており、制御基板５５の耐熱温度次第で作動させる必要がない場合もあるが、多くは画像形成後の余熱による影響を回避するために所定時間ファン６０を作動させている。
【００２７】
画像形成装置の上視図である図２は、即ち画像形成装置を操作する際のユーザ視界を示しており、従来技術である図５と比較して操作パネル５５の視認性、操作性の向上がなされていることが分かる。また、図２に示すように操作パネル５５は定着ローラ対５の長手方向の幅内に設けられている。ファン６０は通紙幅全域にエアフローを形成するためと操作パネルの長手方向にエアフローを形成するために２個配置している。大型のファンを採用すれば中央に１つ配置するだけで通紙幅全域にエアフローを形成することも可能であるが設置スペース、コストの面で効率が悪い。図示しない分流リブなどを用いてエアフローの風速を調節しているものの、風速ムラが生じてしまう事も多い。しかし、記録材Ｐの接着を防止するには所定の温度以下になっていれば問題にはならないため、極端な風速ムラがなければ問題にはならない。
【００２８】
本実施形態のおいては操作パネル５５は定着ローラ対５の長手方向（軸方向）の幅内に設けられている構成を例示したが、操作パネル５５が定着ローラ対ａの長手方向の幅と一部がオーバーラップしていれば装置本体の長手方向の小型化に寄与する。
【００２９】
本第一の実施形態では、ファン６０としてコストと設置スペースを考慮して軸流ファンを採用した例を示したが本発明は軸流ファンに限定されることなくクロスフローファンなどでも適用可能である。軸流ファンの場合、図２に示すように複数配置して通紙幅全域にエアフローを形成しているが、クロスフローファンなら１つで対応可能であり、風速ムラも少ない。しかし、クロスフローファンは構造が複雑であるため、一般的に数個の軸流ファンよりもコスト高となってしまう。
【００３０】
（第二の実施形態）
以下に本発明に係る第２の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図３は本発明に係る第２の実施形態における画像形成装置の排紙エアフローの要部説明図である。
【００３２】
本発明の第２の実施形態は第１の実施形態の画像形成装置に対して自動両面機能を有している点が大きく異なる。以下、第１の実施形態との相違点について詳細に説明し、その他第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００３３】
自動両面機能は、両面ローラ対１２、フラッパ２６、両面ガイド２７、本発明の制御基板であるモータ制御基板５６で構成される。モータ制御基板５６は図示しないモータを制御し、排紙搬送ローラ対１１、両面ローラ対１２の回転を制御する。画像形成１面目においては記録材Ｐをトレイ７へ排出する方向に排紙搬送ローラ対１１を駆動させ、フラッパ２６が記録材Ｐの後端部が抜けることでフラッパ２６’の位置になった事を図示しないセンサで検知し排紙搬送ローラ対１１を逆回転させる。こうすることで記録材Ｐは両面ガイド２７へ導かれ両面ローラ対１２により図示しない合流パスを通りレジストローラ９へ搬送される。こうする事で記録材Ｐの２面目に画像形成することが可能となり、自動両面が実現される。
【００３４】
モータ制御基板５６は定着ローラ対５に対して両面ガイド２７を介しているものの近傍に配置されており外気と比較して雰囲気温度の高い環境で動作している。それでも自己発熱の少ない部品に関しては雰囲気温度が７０℃以下であれば問題なく動作できる。しかし、モータを駆動するためのドライバチップ５６ａは自己発熱量が多いためヒートシンク５６ｂを備えている。そして、ヒートシンク５６ｂは冷却効果を高めるために一部をダクト６１内にシール材６２で隙間を埋めるようにして配置している。ファン６０が作動すると外気が取り込まれてエアフロー６５ａがヒートシンク５６ｂを通過する際に放熱しドライバチップ５６ａを効率的に冷却できる。
【００３５】
モータ制御基板５６の一部のみをダクト６１内に入れているのは、ダクト６１に空ける部分を最小限にすることでダクト６１の効率低下を最小限に抑えつつ必要な部分の冷却を可能にするためである。シール材６２で隙間を埋めないと外気以外に制御基板の雰囲気温度がダクト６１内に流入するため冷却効率が下がってしまう。
【００３６】
モータ制御基板５６の雰囲気温度が更に高くなる場合にはダクト６１内に制御基板を配置し、中継コネクタ等を用いて配線を行うようにする事で可能となるが組立性の悪化や部品コスト上昇が懸念される。
【００３７】
本発明の第一の実施形態と比較してドライバチップ５６ａの発熱分エアフロー６５ｂの温度に影響を与える事になるが、その影響は定着ローラ対５や記録材Ｐによる影響と比較して十分に小さいため、操作パネル５５の動作に問題になることはない。
【００３８】
第１および第２実施形態に依れば、外気を取り込み定着後の記録材Ｐにエアーを吹き付けるダクトを形成し、そのダクトに送風手段を配置し、送風手段を境にダクトを吸入側と排出側とした時、制御基板の少なくとも一部を吸入側に配置することで、送風手段が吸入する外気により制御基板が冷却され、送風手段の排気により記録材Ｐが冷却される効率的なエアフローを形成し、制御基板を定着器周辺に配置することを可能とし、省スペース化とユーザの視認性、操作性を両立する画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第一の実施形態に係る画像形成装置の要部説明図。
【図２】第一の実施形態に係る画像形成装置のユーザ視点説明図。
【図３】第二の実施形態に係る画像形成装置の要部説明図。
【図４】従来技術に係る画像形成装置の説明図。
【図５】従来技術に係る画像形成装置のユーザ視点説明図。
【符号の説明】
【００４０】
５  定着ローラ対
２２  排紙ガイド
５５ａ  制御基板
６０  ファン
６１  ダクト
【図１】
2006072200.tif 000003
【図２】
2006072200.tif 000004
【図３】
2006072200.tif 000005
【図４】
2006072200.tif 000006
【図５】
2006072200.tif 000007